森林是陆地生态系统的主体，森林生物量约占陆地生态系统植被总生物量的90％。准确估算森林生物量和碳储量对于研究全球碳循环和应对气候变化有重要的意义。遥感是大尺度森林生物量监测最常用的方法，也是研究区域尺度空间分配格局和空间异质性的有效手段。本研究以大兴安岭林区主要森林生态系统为研究对象，基于野外样地实测数据、TM数据和植被指数模型，构建了区域尺度森林生态系统生物量估算模型，并利用该模型分析了大兴安岭林区生物量密度空间格局和空间异质性，以及环境因子对森林生物量密度空间格局的影响。　　 本研究主要研究结果如下:　　 (1)根据样地群落组成物种的重要值，大兴安岭林区可划分为7种典型群落类型:落叶阔叶混交林、落叶松-白桦针阔混交林、高灌兴安落叶松林、矮灌兴安落叶松林、樟子松-山杨针阔混交林、樟子松人工林（幼龄林）、樟子松林。　　 (2)野外样地实测数据分析表明，落叶阔叶混交林生物量密度最大，149.26t/hm2，樟子松人工林（幼龄林）生物量密度最小，26.92t/hm2，森林生物量密度平均值为71.46t/hm2。地上生物量密度与林分总生物量密度、地下生物量密度和枯落物生物量密度之间相关性极显著。回归模型模拟显示，可根据地上生物量密度对其他组分生物量密度进行估算。回归方程分别为（X:地上生物量密度）:总生物量密度(Y):Y=2.924+1.514X-0.002X2(R=0.995);地下生物量密度(Y):Y=5.382+0.005X+0.005X2-3.495*10-5X3(R=0.960);枯落物生物量密度(Y):Y=4.857-0.083X+0.005X2-3.441*10-5 X3(R=0.720)。　　 (3)群落生物量空间分配格局:群落生物量密度空间分配表现出差异性，相比落叶阔叶混交林，针叶林群落的地下生物量密度和枯落物生物量密度所占百分比重较大。地上、地下和枯落物的生物量密度空间分配比例如下。落叶阔叶混交林为:87.16％、8.91％、3.93％;落叶松-白桦针阔混交林为:62.98％、22.84％、14.17％;樟子松林为:65.78％、23.78％、10.44％，;高灌兴安落叶松林为:73.83％、18.5％、7.67％;矮灌兴安落叶松林为:69.18％、17.49％、13.33％;樟子松-山杨针阔混交林为:50.95％、23.05％、26％;樟子松人工林（幼龄林）为:60.97％、25.81％、13.21％。　　 (4)森林总生物量密度同TM波段灰度值和NDVI、EVI、SAVI、RVI43等相关性显著，基于EVI建立了森林生物量密度遥感估算模型(X:EVI;Y:森林生物量密度):Y=135.433+102.926X-20.38X3(R=0.544)。基于该模型，估算了2010年大兴安岭林区生物量密度平均值为59.92t/hm2，总生物量为350Tg。　　 (5)环境因子与森林生物量空间异质性:植被类型、海拔、坡度、坡向等环境因子对大兴安岭森林生物量密度空间异质性有显著影响。针叶林和针阔混交林生物量密度较大，65.13t/hm2，落叶阔叶混交林生物量密度较小，58.96t/hm2。低山、丘陵、山顶和低坡度区域，生物量密度较大，阴坡生物量密度大于阳坡。