土壤有机碳作为陆地生态系统的最大的“碳汇”和“碳源”对全球变暖和农业生产起着关键的作用。同时,弄清土壤有机碳的空间变异特征和选择最佳的预测方法进行精准制图是农业生产和环境模拟的前提。土壤有机碳含量受自然因素和人为因素的共同影响,在不同的尺度、区域,影响因子对土壤有机碳的作用机理和作用大小均不同。本文以我国三峡库区的山地丘陵区耕地土壤为研究对象,研究区域选在重庆市云阳县。海拔、坡度、成土母质、坡位、地形湿度指数、种植制度被认为是影响土壤有机碳分布的重要因子。在ArcGIS9.3、SPSS18.0、Matlab7.0、GS+9.0等相关专业软件的支持下,采用经典统计分析和地统计学分析原理,探讨了各个影响因子对土壤有机碳的影响规律、土壤有机碳空间变异特征。其中,实现了定性变量的量化并引入回归模型,进而通过通径分析探讨了各个因子对土壤有机碳的作用机理；借助全局趋势分析和各项异性分析明确了土壤有机碳密度的空间变异规律；利用三种典型预测方法,普通克里格、回归克里格和广义回归神经网络,实现了对研究区土壤有机碳密度的空间插值预测,并比较了三种方法的精度。得到以下主要结论：(1)研究区耕地0-20cm表层土壤有机碳密度平均值2.91kg/m2,略低于全国耕地平均水平(3.Okg/m2),石灰岩土区(3.27kg/m2)和黄壤土区(3.24kg/m2)是土壤有机碳高密度区,整个研究区0-20cm耕地土壤有机碳储量为1838.75×106kg。(2)高程与耕地土壤有机碳密度呈极显著正相关关系(0.329**)且高程对土壤有机碳密度有着较显著的本质作用,而不易受到其他因素的干扰；地形湿度指数与土壤有机碳密度呈显著正相关(0.256**),但该因素对土壤有机碳密度的作用方式是间接作用,对土壤有机碳密度的总决策作用(0.023)并不大。(3)灰棕紫色泥(页)岩风化物和紫色砂泥(页)岩风化物分布区土壤有机碳水平低。棕红色厚层泥岩多分布在坡度较大地区,水土流失可能是棕红色厚层泥岩不利于土壤有机碳积累的原因。(4)不同坡位土壤有机碳密度的表现为：沟谷>坡脚>山脊>坡背>坡肩,相关分析表明,五个坡位中,沟谷和坡脚对土壤有机碳有积累作用,山脊、坡背和坡肩对土壤有机碳有降低作用,水土流失的土壤成分的再分配是沟谷土壤有机碳含量较高的原因。(5)种植制度对土壤有机碳密度的影响规律是：一年三熟制>一年两熟制>一年一熟制,玉米和水稻两种作物对土壤有机碳的贡献水平相当。(6)从全局趋势来看,整个研究区土壤有机碳密度呈现出南北高,中间低的U型分布特征,在东西方向上总体趋势不明显；从各项异性分析来看,南北方向上土壤有机碳变异剧烈,东西方向上空间变异缓和。(7)对本研究而言,三种预测方法的精度大小顺序为：回归克里格>广义回归神经网络>普通克里格,回归克里格在本研究中显示了较高的预测精度,体现出了在山区丘陵尺度下耕地土壤有机碳密度空间插值的适应性。