土壤碳循环是陆地生态系统碳循环的重要组成部分，全球土壤有机碳储量约为1500Pg(0-1m)，是大气碳库储量的2倍，约为陆地生物碳储量的2.5倍，土壤有机碳储量变化会引起全球碳收支平衡发生改变，会对大气二氧化碳浓度产生较大的影响，因此研究土壤有机碳的时空动态变化及其驱动因素对全球碳循环具有重要意义。土壤有机碳储量是土壤有机碳输入量和输出量的动态平衡。在一定的时空条件下，土壤有机碳储量的变化由其形成量和分解量之差决定，这些过程受植被类型、土壤性质、气候条件和人类活动等因素共同影响。土地利用变化是人类活动方式的一种重要形式，和土壤的物理、化学和生物过程紧密联系在一起，决定了土壤有机碳的输入量和分解速率。大量研究表明，自然生态系统向人工生态系统的转换会损失大量的土壤有机碳，破坏原土壤有机碳的收支平衡。　　 三江平原是我国沼泽湿地面积分布最大的区域，位于黑龙江省东北部。自1949年以来，三江平原湿地历经四次大规模的农业垦殖，湿地面积大量减少。研究表明，湿地垦殖为农田后，土壤有机碳的输入量和输出速率随之发生显著变化，原有的土壤有机碳平衡方式受到严重影响：一方面，由于农业收获，进入土壤的外源有机碳大量减少；另一方面，湿地开垦进行农业生产活动，使土壤由嫌气环境转变为好气环境，土壤温度升高，促进土壤有机碳的分解。本研究通过模拟湿地垦殖为农田后土壤有机碳密度变化，结合对于农业垦殖造成的湿地面积减少量的综合分析结果，估算1950-2000年三江平原湿地垦殖对土壤有机碳库的影响。　　 以农田土壤有机碳动态模拟模型(Soil-C)模型为基础，将原模型中的土壤有机碳分为轻组和重组两个组分(依据土壤有机碳密度分组)分别进行模拟，并且建立了轻组和重组有机碳的分解速率与其相应组分土壤有机碳密度之间的线性相关关系。利用有较大时空差异的5组土壤有机碳长时间测定数据对改进后的模型进行验证，并和原模型的模拟结果进行了比较分析。结果表明：模拟值与观测值间的线性相关系数(r2)为0.845(n≈46，p<0.001)，改进后的模型能较好地模拟湿地垦殖对土壤有机碳密度变化(0-20cm)的影响。　　 基于1950-2000年中国三江平原23个县市和3个国营农场管理局的耕地面积数据，并进行必要的缺失数据插补和修正，建立了各县市和国营农场管理局的逐年耕地面积变化序列。1950年三江平原耕地面积仅有88.7×104 hm2，到2000年增加为269.6×104 hm2，增加了234.4％。三个国营农场管理局始建于二十世纪50、60年代，到2000年三个国营农场管理局所辖农场的耕地面积增加到108.8×104hm2。　　 利用改进后的农田土壤有机碳动态模拟模型模拟了不同类型湿地(白浆土、草甸土、沼泽土和泥炭土)垦殖后土壤有机碳密度变化，1950-2000年由于农业垦殖，该区域土壤表层20cm有机碳储量减少了90.25 Tg(43.73 Tg-137.73 Tg)。　　 本研究假设1961-2000年三江平原气候条件与1951-1960年相仿，模拟估算了三江平原23个县市和3个国营农场管理局的土壤有机碳储量变化，结果表明气候变化使得三江平原垦殖湿地土壤有机碳在20世纪80年代和90年代多损失3.9％。　　 本文的主要结论为：　　 (1)模型验证结果表明将土壤有机碳按照物理密度不同分为轻组和重组两个组分来分别模拟，能显著提高Soil-C的模拟精度；　　 (2)1950-2000年三江平原湿地开垦使得耕地面积增加了180万公顷；　　 (3)三江平原湿地农垦导致表层土壤有机碳损失明显；　　 (4)气候变化加速了三江平原垦殖湿地表层土壤有机碳的损失。