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本文以乌裕尔河流域典型黑土区为研究对象,分别于研究区作物播种之前和收割之前对研究区域进行野外样点采集,通过室内实验分析获取研究区土壤属性数据,根据获取土壤属性数据对研究区不同作物类型下土壤有机碳影响因子进行了相关性和差异性分析。在收集整理好研究区气象数据和农田耕作管理数据后,基于生物地球化学过程模型 DNDC对研究区进行模型“点位模式”的模拟,利用采样获取的土壤属性数据对模型进行精度验证后,对研究区进行不同情景模式下“区域模式”的不同作物覆被下土壤有机碳和作物产量的模拟。本研究主要内容包括: ⑴不同作物对土壤有机碳含量的影响具有显著性差异。具有差异的土壤属性均值都呈现水稻>玉米>大豆。不同作物对土壤有机碳含量影响因素不同。以玉米为种植作物的土壤有机碳含量影响因素包括土壤有机碳密度、土壤容重、土壤pH值、土壤铵态氮含量;以大豆为种植作物的土壤有机碳含量影响因素包括土壤有机碳密度、土壤pH值、土壤铵态氮含量;以水稻为种植作物的土壤有机碳含量影响因素包括土壤有机碳密度、土壤容重、土壤 pH值及土壤粒度机械组成中<4μm、64~100μm、>100μm组分。土壤氮素对土壤有机碳含量有影响,但并非所有氮素对土壤有机含量都有影响。虽然土壤铵态氮与土壤有机碳含量呈显著相关,但土壤硝态氮与土壤有机碳含量无相关性。在3种作物中,仅水稻土壤呈现土壤粒度机械组成与土壤有机碳含量在0.05水平显著相关,且组分含量最大(34.07%)的土壤粒径<4μm与之呈显著负相关,组分含量较小的土壤粒径64~100μm组分(4.11%)、土壤粒径>100μm组分(7.83%)与之呈显著正相关。 ⑵DNDC模型经过“点位模式”的模拟验证对研究区有着较好的适应,适合在松嫩平原进行推广。根据DNDC模型模拟出的结果计算出,乌裕尔河流域表层土壤有机碳总量为1.08GtC,表层土壤有机碳储量变化4824.91万吨C。乌裕尔河流域内农业生态系统是一个“碳汇”。各类作物对土壤有机碳储量变化影响表现不一。储量累积量玉米>大豆>水稻。经过不同的情景模拟分析,土壤有机碳储量变化与 CO2浓度(ppm)、秸秆还田比例、耕作管理模式总体表现增长趋势相同,即秸秆还田比例越高,耕作对土壤扰动越少越有利于土壤有机碳的汇集累积。假设气候条件不变,经过分析最适于作物产量提高的耕作管理方式为,玉米、大豆水和稻田块中在保证秸秆还田比例为100%的前提下将耕作方式调整为减耕(5cm~10cm)。