以云南澜沧县思茅松天然林单木为研究对象，测定了解析木各个器官的含碳量，采用地理加权回归模型，以地形因子和测树学因子作为变量，对思茅松单木树枝、树叶、树干、树皮、树根和全树含碳量进行模型构建，同时构建最小二乘模型作为比较，分析模型优劣。结果表明：思茅松单木在250m区域范围内不同器官的含碳量存在空间自相关，因此在研究思茅松单木含碳量的问题时，不能忽略空间自相关的影响。半变异函数能够定量对思茅松各器官含碳量的空间异质性进行分析，200m范围的空间异质性主要是由随机部分引起的，在研究类似的问题时要确定适当的研究尺度。地理加权回归模型具有较好的拟合效果，各维度含碳量模型的R2均在0.8以上，虽然部分器官含碳量模型的AIC比OLS的略大，但地理加权回归模型的均方根误差均小于最小二乘模型，地理加权回归模型的残差也小于最小二乘模型的残差，模型精度优于最小二乘模型，同时说明地理加权回归模型能够有效解释最小二乘模型无法解释的空间异质性。