回归分析是数理统计学中重要的内容。由于其广泛的应用，关于回归分析的理论、方法及其应用的研究广为关注。近年来，对非线性回归分析的方法及应用研究显得尤为重要。其原因一方面是线性回归分析的研究已经基本完善，另一方面是在具体应用实践中，所用到或实验结果揭示的模型多以非线性模型为主。然而，一般的非线性回归模型都较为复杂，不易开展其参数估计。本文就区域生态系统的碳储量和碳平衡这一热点问题，基于非线性回归和参数估计方法，估算北长山岛黑松林碳收支主要过程，并探讨其固碳能力和土壤呼吸通量影响因子模型的建立。主要研究内容及结果如下:　　(1)采用稳健回归方法，对黑松固碳Logistic方程进行参数估计，估算得到北长山岛黑松林乔木层平均碳储量和年平均固碳量分别为56.84 t/hm2和3.13t/hm2。为进一步提高黑松固碳方程的准确性和适用性，通过主成分分析方法建立了土壤环境因子模型，并依此改进了Logistic方程的黑松固碳方程。改进后的方程，不仅提高了黑松固碳模型的精度和应用可行性，还可据此进行土壤环境因子对固碳速率的影响开展定量化评价。　　(2)对土壤碳通量日动态变化特征进行了分析，并经过方差分析得出林地和生长时期对土壤碳通量变化也具有显著性影响。估算出北长山岛黑松林经土壤呼吸的年碳排放量为1.13t/hm2。对土壤碳通量与土壤温度、土壤湿度的关系进行拟合，并通过高斯-牛顿迭代法对非线性模型进行参数估计。