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森林土壤碳（Scs）和氮（Sns）储量的准确评估至关重要。研究人员针对亚热带森林开展研究，量化不同土层 Scs 和 Sns，确定生物和非生物因素的影响。结果显示 Scs 和 Sns 随土壤深度增加而下降，驱动因素因森林类型而异。该研究对森林管理意义重大。
在全球气候变化的大背景下，森林土壤成为应对危机的关键 “秘密武器”。森林土壤中储存的碳量远超地表植被，是大气二氧化碳（CO?）的重要 “储存库”，对调节大气碳含量起着关键作用。而且，土壤碳的稳定与氮元素紧密相连，碳氮相互影响，共同决定着土壤的生态功能。碳是氮矿化的关键驱动力，影响着氮的有效性；氮则是碳稳定的结构基础，二者比例失衡会引发一系列问题，如养分限制或温室气体排放加剧等。
然而，目前科学家们对碳氮在地下环境中的相互作用了解还十分有限。大多数研究要么只关注土壤碳，要么只关注氮储存，很少有研究深入探讨二者的相互作用。同时，虽然知道植物凋落物是森林土壤碳氮的重要来源，但其化学组成的差异如何影响土壤微生物群落结构和碳氮固存模式，仍然是个未解之谜。此外，森林群落组成和土壤垂直分层对碳氮储存动态的影响，也未得到全面深入的研究。
为了解开这些谜团，来自国内的研究人员开展了一项针对亚热带森林的研究。该研究选择了重庆垫江这一典型的亚热带森林区域，这里属大陆性季风气候，气候条件适宜研究开展。研究人员试图回答三个关键问题：不同森林类型不同土层的碳氮总储量如何分布？影响不同森林类型 Scs 和 Sns 的主要生物和非生物特征是什么？Scs 和 Sns 之间的耦合关系是怎样的？
研究人员采用了多种技术方法来开展研究。首先，他们对不同森林类型（针叶林、针阔混交林和阔叶林）不同土壤深度的土壤样本进行采集。通过分析样本，测定土壤中的碳储量（Scs）和氮储量（Sns）。同时，研究人员计算植物多样性指数，分析凋落物的化学性质，测量土壤的各项属性。此外，运用偏最小二乘路径模型（PLS-PM），研究人员确定了生物和非生物因素对 Scs 和 Sns 的相对重要性 。
研究人员首先分析了植物多样性指数和凋落物化学性质。结果发现，不同森林类型的植物多样性指数存在显著差异。在树层，针叶林（CF）的多项多样性指数明显低于阔叶林（BF）和针阔混交林（MF）；而在灌木层，CF 的部分多样性指数又高于 BF。在群落水平上，CF 的多样性指数整体低于 BF 和 MF。这表明不同森林类型的植物多样性差异显著。
接着，研究人员探究森林类型和土壤深度对植物、凋落物和土壤属性的影响。结果显示，亚热带森林存在明显的群落分层现象，植物物种通过占据不同生态位实现资源的有效利用。在土壤碳氮储量方面，Scs 和 Sns 随土壤深度增加而下降，且不同森林类型之间没有显著差异。整个研究区域 0 - 40cm 土层的 Scs 和 Sns 总量分别约为 105.9 t C ha?1 和 7.42 t N ha?1。
在影响因素方面，研究发现土壤性质对碳氮固存的影响最为显著。在生物因素中，植物多样性和凋落物特征通过调节土壤含水量（SWC）和 pH 值，间接影响 Scs 和 Sns。例如，凋落物的碳氮比会影响其分解速率，进而影响土壤碳氮的转化。在非生物因素中，海拔升高和温度降低会限制植物生长，减缓凋落物分解，促进碳氮积累；而充足的 SWC 和养分有效性有利于有机质积累，土壤酸化则可能导致碳氮流失。此外，研究还观察到 Scs 和 Sns 之间存在显著的协同关系。
综合来看，这项研究意义重大。它系统地揭示了亚热带森林中生物和非生物因素对土壤碳氮储量的影响机制，明确了 Scs 和 Sns 的分布特征和耦合关系。研究结果为亚热带森林的有效保护和管理提供了科学依据，有助于制定更合理的森林管理策略。例如，通过优化 SWC 和土壤养分条件，可以促进森林土壤的碳氮固存，从而助力缓解气候变化。该研究成果发表在《CATENA》上，为相关领域的研究提供了重要参考，推动了对森林土壤生态系统的深入理解。
