氮素是植物需求量最大的元素，同时是植物个体乃至自然生态系统和人工生态系统中作物生长的限制因子。在陆地生态系统氮循环中土壤中氮的储量约是植物中含量的3倍，在森林生态系统中土壤氮贮量占整个生态系统氮储量的90％～95％，所以研究土壤中氮的储量对整个陆地生态系统有着重要的作用。作为陆地氮库的主体，土壤氮库的微小变化，可能导致大气N₂O浓度发生较大的变化，以至影响全球气候变化；同时土壤中的氮素也可以通过下渗和地表径流等方式流入水体，导致水体污染。研究中国陆地土壤氮储量可以为陆地氮循环中的其他环节提供基础数据，并且对研究其对大气N₂O温室气体的排放等都具有重要的意义。 本文首先论述了当前陆地和土壤氮循环的研究现状，探讨了陆地氮循环研究中的不确定性。Post等按照不同生物带比较全面的估算了全球各种生态系统类型的土壤碳氮密度和含量，McElroy等利用土壤有机碳储量和碳氮比来估算了全球土壤有机氮储量。但是他们仅仅是以有限的样本进行估计，样本数量偏低。迄今为止，我国陆地土壤氮库的储量和空间分布还没有得到充分的研究。本文以中国陆地生态系统中的土壤为研究对象，以中国较完善和精确的第二次土壤普查统计资料为基础，在地理信息系统（GIS）的支持下，对土壤剖面资料进行空间化，初步建立了土壤剖面数据库。运用地统计学方法，使用GIS软件估算了中国陆地土壤0～30cm和0～100cm氮储量，并分析了2个土壤层氮密度的空间分布规律。 通过研究，得到以下认识与结果： （1）统计特征分析表明，0～30cm厚度土壤氮密度的变异系数较低，为3.6％，0～100cm厚度的氮密度的变异系数相对于来说就很大，为100％；全国土壤剖面深度平均为101cm，符合偏正态分布，标准方差为0.0192；0～30cm厚度土壤氮密度服从对数正态分布，而0～100cm厚度土壤氮密度基本服从偏正态分布。 （2）．各向同性空间分析结果表明，0～100cm土壤层厚度氮密度的空间分布体现为中等的空间相关性，它的理论模型符合指数模型；而0～30cm土壤层氮密度的空间分布则体现为很弱的相关性，它的理论模型符合球状模型。 （3）．各项异性空间分析结果表明，0～30cm土壤层氮密度在各个方向上的空间变异尺度不相同，说明表层土壤氮密度在空间分布上的几何形状在这四个方向上都无很强的规则性；0～100cm土壤层氮密度在东—西（0°）、东北—西南（45°）方向上的变异尺度相同，说明氮密度在这2个方向上空间变异尺度相同，而在南—北（90°）和西北—东南（135°）上的空间变异尺度不同，表明深层土壤氮密度在空间分布上的几何形状是比较不规则的。 （4）．根据中国第二次土壤普查数据的计算，全国土壤剖面平均容重为1.30／cm³，平均深度为101cm。按照国土面积960.5万平方公里计算，中国陆地表层0～30cm厚度土壤氮储量约为西南农业大学硕士学位论文摘要54.34 x lost，平均氮密度为0.536 kg NlmZ;o一looem厚度土壤氮储量约为126.57x lost，平均氮密度为1.31 kgN/m2。表层土壤氮库占整个0-100cm氮库的比例为42.9%，说明中国陆地土壤表层氮储量较深层的要大得多，而且中国陆地生态系统中土壤氮库也是巨大的。 （5）.中国土壤氮密度的空间分布总体上呈现出:西部地区的氮密度大于东部地区，可能是由于东部地区大部分是农业种植区域，人为因素影响比西部地区要大得多;在东部地区土壤氮密度大致是随着纬度的增加而增加，但是并不是一直在增加，而是在一定距离内保持在一定基准面上，当经过东北辽河平原后，土壤氮密度才大幅度上升;在北部地区随着经度的减小而递减的趋势。水热组合条件是决定我国北部地区土壤氮储量的主要原因，而过度放牧和开垦也是导致土地沙漠化、植被减少和土壤氮量降低的一个重要原因;在中部地区的第二阶梯和第三阶梯氮密度存在着一定的偏转，其两侧的土壤氮密度差异较大，这主要是由于大地形关系和我国季风特征综合作用的结果;在西部地区则表现出随着纬度的减小而增加的趋势，这与青藏高原大地形对气候的影响有关，同时青藏高原受到印度洋暖湿气流的影响，气温低于北部盆地地区，因而青藏高原土壤有机质输入速率和积累速率均高于北部盆地和沙漠地区。