研究以福建省永安市贡川、上坪、青水、西洋、洪田、小陶六个乡镇为研究区域,以毛竹林土壤有机碳为研究对象,基于Landsat 8遥感影像数据,采用了CASA(Carnegie-Ames-Stanford Approach)生态系统碳循环过程模型估算了毛竹林净第一性生产力(Net Primary Productivity,简称NPP),辅助地形因子构建遥感估测模型,实现永安竹林地土壤有机碳遥感反演,分析了竹林地土壤有机碳含量遥感估测结果的空间异质性,并结合了地统计学分析方法进一步揭示了实测样点间的空间异质性,为实现竹林地土壤质量评价、精准农业、竹林可持续经营提供科学依据。研究主要结论如下:(1)对研究区卫星遥感影像进行辐射定标、大气校正、几何校正、图像的拼接裁剪,镶嵌、融合等处理的基础上,采用了“基于光谱片层—面向纹理类”分类方法进行了竹林地信息的提取,分类精度为84.8%,总Kappa系数为0.8235。(2)利用植被光谱特征、气象因子、竹林植被最大光能利用率等基础参数,基于CASA模型,估算了永安市竹林植被NPP分布,结果表明:研究区NPP均值达到147.06gC·M2·mon-1,六个乡镇中东部上坪乡竹林NPP最高,达153.84 gC·M2·mow-1,中部地区洪田镇最低,为139.40 gC·M2·mon-1。基于竹林NPP分布,结合Van’t Hoff土壤呼吸模型反演得出竹林地土壤基础呼吸的空间分布,研究区土壤基础呼吸强度均值为23.08 东部青水乡土壤基础呼吸强度最大,达到28.12 gM2·mon-1,中部的洪田镇最小,为20.73 gM2·mon-1,其结果与竹林遥感估算的NPP分布规律较为一致。(3)构建了基于土壤基础呼吸的竹林土壤有机碳含量遥感估测模型:SOC=0.048*A-0.018*H-0.222*β+0.351*M+42.948,其中A为遥感估测的土壤基础呼吸,H为高程,β为坡度,M为粗糙度。通过20%(24个样点)模外数据验证,结果显示:预测的平均相对精度为84.09%,均方根误差为4.40g kg-1。(4)通过土有机碳含量遥感模型的构建实现了竹林地土壤有机碳含量的反演,探讨不同尺度下的空间分布情况,结果为:竹林土壤有机碳含量随着海拔梯度的升高表现升高趋势,0～200m最低,为15.19 gkg-1,1200m以上的最高,均值可达32.52 g kg-1;随着坡度梯度的增大表现出递减的趋势,0～5°最高,为26.87 gkg-1,46°以上最低,为18.72 gkg-1;阴坡有机碳含量(24.34 gkg-1)平均值略高于阳坡(23.54gkg-1);各个乡镇分布中,有机碳含量分布不均,青水乡(26.38 gkg-1)的土壤有机碳含量最高,而洪田镇最小为20.23 g kg-1。(5)地统计学与GIS技术相结合的方法,对竹林各层土壤有机碳含量进行了空间自相关性、半方差函数、分维形数、各向异性分析,揭示了采样点在变程范围内距离和空间方位的关系。空间自相关Morans’I系数总体随空间距离的增加而表现递减的趋势;最佳理论模型依次为指数、高斯、指数、球状模型;半方差拟合决定系数分别为0.684、0.831、0.506、0.538,空间上均表现出强烈的自相关性,块金效应值分别为 10.33%、13.10%、10.16%、0.12%;分形维数值:A(1.963)>B 层(1.962)>C层(1.944)>全剖面(1.938);从空间分布特征看,永安市毛竹林土壤有机碳呈明显带状和斑块镶嵌分布,东部的青水乡、贡川镇、上坪乡和西部的小陶镇有机碳含量明显高于中部洪田镇和西洋镇。