黄土高原的生态环境是维系黄河健康运行的关键,黄土高原的生态环境保护在国家层面上已经上升到越来越重要的位置。在该区域积极开展土壤有机碳相关研究,更好地了解土壤中有机碳的含量水平、特别是深层土壤有机碳的影响因素和分布特征,可以为土壤提高土壤碳固存,提高土壤肥力提供科学依据和理论支撑;对黄土高原地区生态环境保护具有一定指导意义;同时对缓解全球温室效应,应对全球气候变化具有一定的参考价值。本研究以整个黄土高原为研究区域,基于不同土地利用方式(农地、林地、草地)0-500cm深度67个野外钻孔共1648个土壤样品实测数据,结合经典统计学分析、地统计分析和回归克里金插值方法,研究了黄土高原深层土壤有机碳含量的垂直分布特征及空间分布格局,并在此基础上探讨了不同深度土壤有机碳含量的主控因素。主要结论如下:1.黄土高原地区表层土壤(0-20 cm)土壤有机碳含量范围介于1.05-35.05 g kg-1,平均值为6.46gkg-1,处于我国较低水平;0-500 cm 土壤剖面平均有机碳含量为2.74 g kg-1,垂直方向整体呈现出递减趋势;表层0-20 cm 土壤有机碳含量最高,20-40 cm 土层呈现骤降变化,在40-200 cm 土层下降趋势依然明显,在200-300 cm 土层之间,有机碳含量有小幅度的变化,并趋于稳定。2.农地、林地、草地三种土地利用方式下,黄土高原地区土壤有机碳含量在垂直方向均呈现出递减趋势,在0-200 cm 土层之间急剧降低,在200-500 cm 土层之间开始趋于平缓。农地的有机碳含量在0-200 cm 土层之间下降迅速,而林地和草地在0-200 cm 土层之间有机碳含量下降速率较小且较为相近;在180 cm位置存在一个分界线,在此深度之上,农地,林地,草地的有机碳含量差异显著(p<0.05),在此深度之下的有机碳含量接近并无显著性差异(p>0.05);不同土地利用方式下深层土壤有机碳含量变化趋于稳定,由此可知深层土壤有机碳含量及其垂直分布规律受土地利用方式的影响较小。3.土壤质地(粘粒、粉粒、砂粒含量)、多年平均最小温度是黄土高原区域尺度0-500 cm深度土壤有机碳含量垂直分布的重要影响因素,且土壤质地与深层土壤有机碳含量的相关性都高于浅层。统计分析进一步表明,土壤水分是另一重要的影响因素,但是影响深度在0-200cm,此深度与黄土高原多年降雨入渗深度相对应,在此深度以下,土壤水分对有机碳无显著的影响(p>0.05)。另外土地利用被认为是主导表层土壤有机碳含量的重要因素,在深层土壤中无显著影响。4.黄土高原土壤有机碳含量空间分布图显示,在整个0-500 cm 土壤剖面上也呈现出随着深度加深而含量降低的特点,表层含量显著高于其他土层,20-40 cm次之,直至降低到400-500 cm 土层。在0-400 cm 土层,黄土高原北部中心区域鄂尔多斯风沙地区存在一个土壤有机碳含量相当低的区域,由中心向边界扩散的区域土壤有机碳含量显著增高。400-500cm 土层,土壤有机碳含量在黄土高原整个区域都呈现一个较低水平且水平相当,有机碳分布并无显著差异。此前的学者对黄土高原地区区域尺度上浅层深度土壤有机碳空间分布做了初步探究,本研究将深度进一步增加,探究了黄土高原深层土壤0-500 cm的有机碳含量的空间分布特征,揭示了土壤有机碳含量浅层及深层的垂直分布规律,同时探究了与其相关环境因子之间的关系,能为今后黄土高原地区及更广大地区的土壤有机碳含量的空间变异,有机碳循环模拟,深层土壤有机碳含量变化及土壤养分的空间制图提供参考,以此更好地服务于黄土高原生态环境保护。