土壤有机碳库的细微变化都将会影响到全球气候变化以及全球碳平衡。随着社会的发展,城市对环境的改变与影响也变得愈来愈强烈,越来越多的农业和自然土地转化为城市用地,改变了城市土壤理化性质以及地表植被覆盖特征,影响了土壤有机碳含量的变化。因此,城市土壤有机碳含量的研究对了解人类活动对土壤有机碳库的影响具有重要的意义。本研究基于遥感影像与地理信息系统技术,采用主成分分析构建了“城-郊-乡”梯度模型,完成了对昆明市城区、郊区与乡村的划分,此划分结果表现出了昆明市“城-郊-乡”景观空间分布的差异性,可为今后城市相关规划与发展提供科学依据。文章以“城-郊-乡”梯度划分结果为基础,在研究区内设置了连续的城乡交错样带,研究了样带上各城市化指标的变化特征,并在样带上进行了土壤采样,对土壤容重、土壤含水量、土壤有机碳含量、全氮、全磷、全钾、pH与土壤质地进行了测定。进一步分析了昆明市“城-郊-乡”梯度上土壤表层有机碳含量、土壤表层有机碳密度的分布特征,对研究区土壤表层有机碳储量进行了估算,并基于所测得的土壤理化性质指标分析了其对土壤表层有机碳含量的影响,得出了如下结论:(1)研究区土壤表层有机碳含量在“城-郊-乡”梯度上表现为:乡村>城区>郊区,乡村土壤表层有机碳含量是分别是城区、郊区土壤表层有机碳含量的1.376倍和3.063倍;研究区城区、郊区与乡村的土壤表层有机碳含量变异系数都较大,其中城区的变异系数最大为84.078%。(2)研究区土壤表层有机碳密度在“城-郊-乡”梯度上表现为:乡村>城区>郊区,乡村土壤表层有机碳密度为8.473kg/m~2,分别是城区、郊区土壤表层有机碳密度的1.343倍、2.943倍;城区、郊区与乡村的土壤表层有机碳密度都呈现较强的空间变异。(3)研究区土壤表层有机碳储量约为10.186Tg,其中乡村型土壤表层有机碳储量最多为9.975Tg,占区域碳储量的97.929%;城区型土壤表层有机碳储量为0.136Tg,占区域碳储量的1.325%;郊区型土壤表层有机碳储量最低为0.074Tg,仅总区域碳储量的0.726%。(4)研究区“城-郊-乡”梯度上土壤全氮含量表现为:乡村>城区>郊区,与土壤有机碳呈极显著正相关关系;土壤全磷含量表现为:城区>乡村>郊区,与土壤表层有机碳含量呈正相关关系;土壤全钾含量表现为:城区>郊区>乡村,与土壤表层有机碳含量无相关关系;研究区土壤pH主要为碱性与中性,且pH与土壤表层有机碳含量无相关关系;研究区土壤质地类型主要包含壤土、砂壤土、砂粉土和粉土,其中壤土中土壤表层有机碳含量最高,砂粉土中土壤表层有机碳含量最低;粉土与壤土之间的土壤表层有机碳含量具有显著差异性;粉土与砂粉土、砂壤土之间的土壤表层有机碳含量不具有差异性;壤土土壤表层有机碳含量与粉土、砂粉土和砂壤土之间均具有显著差异性。(5)人类活动对土壤表层有机碳含量的影响主要是通过改变土地利用方式、农业管理措施以及生产生活方式等行为,影响地表植被类型以及土壤中各种营养元素、有机物质的输入输出,从而影响了土壤中有机碳含量。人为因素对土壤表层有机碳含量的影响较为复杂,不合理的土地利用方式以及耕种措施均会导致土壤中有机碳含量的下降,退耕还林还草、合理的灌溉与施肥等均能增加土壤表层有机碳含量。