全球陆地土壤有机碳总量是大气圈碳总量的2倍,其微小的变化就可能影响全球碳循环的平衡性。因其所处气候环境条件的特殊性,热带地区土壤的碳周转与全球气候变化密切相关。在高热强降雨强蒸发及人类活动不断加剧的影响下,海南土壤有机碳库发生了较大变化,这不仅影响了土壤肥力及作物的产量,而且将对区域气候带来影响。为了探明海南表层土壤有机碳含量变化规律,本文以海南岛表层土壤有机碳为研究对象,收集海南土壤历史资料,调查近年海南土地利用方式及管理模式,采集样品并测定分析近年表层土壤有机碳含量,利用ArcGIS技术分析1980s-2000s海南土壤有机碳时空变异,并进行室内模拟实验,分析有机碳变化的影响因子,最后估算海南表层土壤固碳潜力。主要结果如下：(1)1980s、2000s海南表层土壤有机碳含量分别变化于2.90g/kg-93.74g/kg和0.25g/kg-44.67g/kg之间,表层土壤有机碳含量时空变异明显。1980s海南表层土壤有机碳高值区(>16.00g/kg)主要分布在北部火山岩地区和中部山脉地区(琼中、五指山、白沙、屯昌),并由高值区向沿海地区递减。2000s海南岛表层土壤有机碳高值区(8.00g/kg-12.00g/kg)主要集中在海口、澄迈、儋州、五指山与陵水、三亚交界处等地区,但所占面积比例较小。1980s-2000s年间,海南表层土壤有机碳总体呈下降趋势,全岛平均下降了5.86g/kg。将两个时期的有机碳含量划分等级,结果表明两个时期有机碳含量等级比重变化较大,1980s时期海南土壤有机碳主要分布在第3、4等级,而2000s时期主要分布在第4、5等级。通过分析农田土壤初始有机碳含量与有机碳年均变化量的关系,表明农田土壤初始值含量越高,变化率越快。(2)通过土壤类型法估算,1980s和2000s年海南表层(0-20cm)土壤有机碳平均密度及总碳量分别为：3.45kg·m-2和1.96kg·m-2、92.50Tg和53.93Tg(1Tg=1012g)；可见,在1980s-2000s年间,海南表层土壤有机碳储量减少了38.57Tg,平均每年每公顷减少725.66kg。在所有的土壤类型中,砖红壤分布面积最广,两个时期砖红壤表层碳储量也是最大的,分别为63.27Tg、37.73Tg,占总碳量的68.40%、69.95%。两个时期里火山灰土有机碳密度都是最高,分别为4.40kg·m-2、2.27kg·m-2,但其分布面积较小,总储量只有1.68Tg和0.87Tg。1980s-2000s年间,海南不同土壤类型表层有机碳储量发生了极大的变化。其中,火山灰土和赤红壤有机碳储量下降最为明显,年变化率约为-1060kg·hm-2·yr-1和-969.45kg·hm-2·yr-1。(3)通过分析海南年均降水量、年均温度与土壤有机碳含量及年均变化量关系,表明土壤有机碳含量与年均降水量呈极显著的正相关,而与年均温度呈负相关；年均降水量对土壤有机碳分解影响极显著,即随着年均降水量的增加,土壤有机碳的年变化量也增加,而年均温度对其影响较小。不同土地利用方式土壤有机碳含量差异较大,海口、儋州、三亚、东方各市县地区土壤有机碳含量：园地>稻田>旱地,且在1980s-2000s年间,不同土地利用方式土壤有机碳都有不同程度的变化。其中稻田土壤有机碳含量整体变化较大,主要原因是海南大部分稻田复种指数高,一年三熟使其有机质的消耗量较大,水田冬季种植瓜菜,既水—旱轮作模式,加剧了土壤有机碳的分解。另外,随着有机肥施用量的减少、化肥施用量的增加,土壤有机碳含量、结构发生了变化。海南土壤有机碳呈下降趋势,是多方面因素综合影响的结果。在海南的特殊环境下,全岛热量充沛,年均温度不是土壤有机碳分解的限制性因子；降雨量集中且地区差异性大,是土壤有机碳时空变异的主导因子；再加上人为活动频繁,加剧了土壤有机碳含量的下降。(4)室内模拟实验结果表明水稻土的微生物量碳、易氧化碳均极显著高于旱地,稻田转化为旱地耕作,其中的一部分易氧化碳很容易被分解,导致土壤有机碳下降。在室内培养条件下,温度的升高有利于土壤积累微生物量碳、易氧化碳；土壤水分的增加有利于土壤微生物量碳、水稻土易氧化碳的积累；温度、水分对土壤微生物量碳、易氧化碳均有显著的互作。(5)运用已有模型,以2000s年土壤理化性质及海南年均温度及年均降水量估算海南农田土壤潜在的有机碳汇密度,其主要变化范围为13.42t/hm2～33.32t/hm2。海南农田土壤潜在的有机碳汇密度空间差异性较大,中部地区土壤有机碳汇密度最高,最低的是西南沿海地区。土壤农田表层土壤平均固碳潜力为11.44t/hm2。海南岛土壤有机碳达到饱和时,农田表层土壤可以增加碳量约为4.80Tg。(6)1980s-2000s期间,在自然气候和人为活动的共同影响下,海南土壤有机碳整体呈下降趋势。如果按照目前的农业生产管理方式预测,海南土壤有机碳仍会快速的降低。根据海南农田土壤固碳估算结果表明,海南土壤固碳潜力较大,采取一定的固碳措施可以有效地增加土壤有机碳贮量。为了海南农业生产的可持续发展,遏止海南土壤有机碳的下降趋势,大力提倡秸秆还田,增施有机肥,已经刻不容缓,采用保护性耕作措施是海南省土地使用管理的当务之急。