森林生态系统碳汇是全球气候变化领域研究的重要对象，森林土壤有机碳密度的空间分布及其动态变化特征是学者关注的热点问题。本文基于Moran’s I空间相关指数、地统计学及GIS技术在森林土壤碳汇领域的应用，并结合回归分析的方法，对浙江省森林土壤有机碳密度的空间自相关性及分布特征进行了系统的研究。结果表明：（1）浙江省森林土壤0~100cm土层平均有机碳密度为108.96t·hm-2，低于全国土壤碳密度平均值；各采样点间土壤有机碳密度空间变异较大，介于6.67~1025.59t·hm-2之间；浙江省森林0~10cm、0~30cm、0~100cm土壤层有机碳密度均达到中等程度变异水平；土壤0~30cm土层有机碳密度对剖面总有机碳密度贡献率最大，为65.34%。（2）浙江省森林土壤有机碳密度的全局Moran’s I=0.176，表现出显著空间自相关性；土壤有机碳密度的高值集聚区主要分布在淳安、建德、遂昌及龙泉一带，湖州安吉、德清也有少量高值点分布；其低值集聚区主要分布在浙中丘陵、盆地及丽水—绍兴沿线；高值、低值空间异常值则主要出现在低值、高值集聚区的周边区域。（3）浙江省森林土壤有机碳密度空间插值最优的理论模型为指数模型，其块金效应(Nugget/Sill)为67.57%，具有中等的空间相关性(Nugget/Sill值介于25%~75%)，可以进行地统计学空间插值；指数模型变程为24.78km，明显大于网格布点距离（4km×6km），能较好地体现浙江省森林土壤有机碳密度的空间分布规律。（4）全省有机碳密度分布趋势自西南向东北逐渐降低，呈现明显的自西南向东北方向三条平行的带状分布，三条带状分布分别是杭州西部临安—湖州—嘉兴地区、金华—衢州—绍兴地区和东南沿海区域；浙江省大部分地区有机碳密度处在大于49.00t·hm-2的斑块；浙江省森林土壤有机碳密度空间分布与林分资源蓄积量分布一致；在杭州界区内，碳密度差异也呈自西南向东北递减趋势。（5）对森林土壤有机碳密度空间分布影响因素的研究表明，结果表明：优势树种、坡位、龄组、海拔、灌木覆盖度、灌木平均高及平均年龄与有机碳密度呈极显著正相关关系，坡向与有机碳密度呈显著正相关关系，草本平均高度对森林土壤0~30cm土层有机碳密度影响不显著；不同优势树种的平均有机碳密度水平由高到低为阔叶混交林>针阔混交林>杉>硬阔>针叶混交林>松>竹种>经济类树种；影响因素对森林土壤有机碳密度的影响变异程度达14.90%。