土地利用/土地覆被变化和碳循环是当前地理学和生态学研究的两大重要课题，涉及众多的地理-生态过程。干旱、半干旱区的植被恢复具有其特殊性，系统研究斑块、坡面及小流域尺度土地利用覆被变化对土壤有机碳的影响，可以从机理上加深理解尺度效应在土地利用变化和土壤碳变化过程的作用。积极推动研究土壤有机碳分布分配特征和迁移转化规律及其生态效应，研究土壤固碳潜力及建立土壤碳检测网络和预测土壤碳库变化的趋势，正是为全球气候变化研究提供理论依据和科学方法。　　 本论文以延安宝塔区羊圈沟小流域为例，采用时空对照法、137Cs示踪技术、地理信息系统及室内分析实验，开展土地利用变化对SOC的影响效应研究，分析了流域土地利用变化特征，探讨了不同尺度土地利用变化下的SOC变异性，对淤地坝沉积剖面SOC的空间分布特征进行了解析，估算了坝地工程措施和植被恢复的固碳效应。本研究取得的初步结果如下:　　 1.在土地利用变化方面，受社会、经济、环境和政策等因素的驱动，1984年至2006年，羊圈沟小流域土地利用发生巨大变化，尤其是坡耕地变化最为明显，其面积所占比重从1984年的29.6％下降到1996年的16.9％，再降到2006年的0.11％;乔木林地增加15.07％;灌木林地增幅较快，由1984年的0.19％增加到2006年的9.51％;坝地面积由1984年的7.04ha2增加到2006年的9.87ha2，增加了40％。　　 2.探讨了土地利用/土地覆被变化对SOC的影响:　　 (1)在斑块尺度，1998-2006年，坡耕地转化为林地或草地后，SOC显著增加;土地利用类型不发生变化时，林地的SOC有增加趋势，但未通过显著水平。　　 (2)在坡面尺度，不同的土地利用格局下（Ⅰ草地+坡耕地+林地，Ⅱ坡耕地+草地+林地，Ⅲ坡耕地+林地+草地），1998-2006年，SOC均呈现增加趋势，分别增加8.6％，24.6％和21.4％;对于梯型坡和直型长坡的空间对照表明，梯型坡的SOC含量比直型长坡高29.1％，但是，梯型坡中坡位原始坡面的SOC含量较低。　　 (3)在流域尺度，随深度增加，SOC浓度降低，层次间表现出显著差异(P＜0.001);0-5cm深度内，土地利用对SOC存在显著性影响;SOC层化比在空间上呈现北部高于南部，东西部高于中部地带的整体趋势;流域范围SOC的分布规律与土地利用的分布规律有密切关系;SOC和137Cs在不同土层深度均存在显著的正相关关系，说明土壤在遭受雨水或者耕作其它外营力的侵蚀、搬运过程中，SOC也随之被侵蚀和搬运。　　 3.坝地土壤有机碳空间分布特征解析:　　 SOC在流水搬运作用下趋于向坝前位置富集，而在A2（坝地径向中部位置）位置是SOC沉积搬运的一个分界点。对于SOC变异系数，A0（坝前位置）剖面的变异系数达到54％，说明SOC沉积过程中具有较强的时间变异性;A1（在A0和A1的中间位置）和A3（坝地尾部）剖面的变异系数分别为35％和36％，而A2的变异系数最小，为22％，这点也可以证明，在A2位置处SOC的沉积过程较为稳定。　　 4.坝地工程建设与植被恢复的固碳效应:　　 (1)以羊圈沟流域坝地沉积物淤积量为基础，估算的坝地土壤碳量为1657.6tC;　　 (2)经估算，羊圈沟流域表层(0-20cm)SOC库的储量从1998年的1706.18tC增加到2006年的2025tC。从流域尺度看，1998-2006年表层(0-20cm)土壤有机碳库的扣押能力在植被恢复的作用下增加了19％。这也说明了羊圈沟流域在植被恢复过程中起到了碳“汇”的功能。