黑碳是由煤和石油等化石燃料不完全燃烧和秸秆等生物质燃烧所产生的具有高度热稳定性的含碳物质,广泛分布于大气、土壤、冰雪和水以及沉积物中,对全球变暖、区域气候、环境与健康等方面有重要影响。本实验中在南京市主城区采用10km*10km网格取样法采集土壤样本162个以及选取南京市8个典型功能区(垃圾填埋场区、工厂区、道路绿化带区、交通枢纽区、教学区、居民区、城区天然林、郊区天然林),每个功能区采样2km*2km网格采集3个样点,每个样点采集三0~20cm;20~40cm;40~60cm三个层次的样品,用热化学法测定土壤中黑碳的含量,并基于ArcGIS地统计学分析和SPSS相关性分析,分析城市林业土壤中黑碳含量的总体空间分布、不同功能区黑碳含量以及城市林业土壤中黑碳含量与总有机碳含量、多环芳烃(PAHs)含量的相关关系,进而探讨黑碳的来源与影响黑碳分布的影响因素。主要研究结果如下:1、南京主城区城市林业土壤中黑碳的浓度范围为0.7245g/kg~13.9340g/kg,平均值为4.429g/kg,呈现出比较明显的空间差异。南京市主城区林业土壤的黑碳含量分布具有一定的连续性,高值出现集中,由中间向南北两侧呈现递减趋势,即由市中心向两侧郊区呈递减趋势。从空间上看,黑碳含量的高值出现在市中心交通枢纽处如汽车东站、新庄交通枢纽、鼓楼新街口等交通繁华地段。说明黑碳含量受机动车燃油不完全燃烧影响大。空间插值图也反映出城市林土壤中黑碳的含量除受汽车尾气的影响还受人类活动扰动的影响。2、南京市主城区城市林业土壤中总有机碳含量和黑碳含量的插值预测图上高值部分有重叠部分,整个图形斑块分布也有相似性。黑碳含量与总有机碳含量具有显著相关关系,(p<0.01),其Pearson相关系数为0.876。说明黑碳对在城市林业土壤有机碳的固定具有重要的作用,有利于稳定土壤结构,维持土壤肥力,防止土壤退化。3、南京市主城区城市林业土壤中大部分黑碳与有机碳含量的比值(BC/TOC)为0.5~0.7左右,认为黑碳主要来源于化石燃料的燃烧。郊区天然林BC/TOC为0.13,认为该地区黑碳主要来源生物质燃烧。不同功能区土壤的黑碳含量具有差异性,交通枢纽区和道路绿化带的含量较高主要源于汽车燃油不完全燃烧。而且随着城市不断的发展,各功能区的界限也日渐模糊,环境互相渗透,互相交杂,黑碳含量在各功能区的差异也渐缩小。4、南京市主城区城市林业土壤中PAHs主要来源为燃烧源。几乎所有功能区土壤黑碳含量、总有机碳含量均与ΣPAHs有显著相关性,部分相关系数达到0.8~0.9左右,主要原因为在相同的功能区它们有着相同的来源。虽然PAHs的分布同时受到有机碳和黑碳的显著影响,但是受黑碳的影响更为显著。而且相比于低环数PAHs,高环数的PAHs更能受到有机碳、黑碳的影响,这是由于高环数PAHs分子量比较高,它的化学性质更加稳定,不易挥发。