土壤养分在陆地生态系统中,对林木生长和养分循环起着主要的控制作用,其含量空间分布的详细信息对土壤养分维持至关重要。本研究以山核桃（Carya cathayensis）林和大别山山核桃（Carya dabieshanensis）林为研究对象,分析气候、地形、母岩、林分结构和管理措施对382个样地（312个天目山区样地和70个大别山区样地）0-30cm土壤大量元素（土壤有机碳（SOC）、水解氮（HN）、有效磷（AP）和有效钾（AK））和微量元素（锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）和钙（Ca））含量的影响,揭示控制土壤养分含量变化的关键因素并预测土壤养分的空间分布。主要研究结果如下。（1）气候、地形、母岩、林分结构和管理措施对土壤养分含量的影响。土壤有机碳、水解氮、有效磷、有效钾和锌含量随年均温度的升高而减小,随年均降水量的增加而增大。土壤锰、铜和钙与年均温度呈显著正相关,与年均降水量呈显著负相关。土壤大量元素和微量元素含量在不同坡度上的变化顺序均为:平坡＞缓坡＞斜坡。不同坡向的土壤养分含量存在不同差异。7种母岩发育而来的土壤大量元素和微量元素含量之间差异明显。林龄、林分密度、施肥次数和除草次数对土壤养分也有一定的影响。（2）利用随机森林分别对天目山样地数据、大别山样地数据及两者样地总数据进行变量重要性分析,结果一致表明年均温度和年均降水量是驱动山核桃林地土壤大量元素和微量元素含量的关键因子。年均温度是影响土壤有机碳、水解氮、有效钾、锰和钙含量的首要因子。年均降水量是影响土壤锌含量的首要因子。母岩是影响土壤养分含量的另一重要因子,尤其是土壤有效磷和微量元素。母岩是影响土壤有效磷和铜含量的首要因子,是影响土壤锰、锌和钙的第二重要因子。（3）基于随机森林的决定系数（R~2）、均方根误差（RMSE）、平均绝对误差（MAE）,发现使用总样地数据的模型预估效果最优。在此基础上,分别绘制了天目山和大别山地区山核桃林地土壤养分的空间分布。对比分析发现大别山区山核桃土壤养分含量普遍高于天目山区,尤其是土壤有机碳、有效磷和铜的含量。大别山区山核桃林地土壤有机碳、有效磷和铜含量分别在20.17-43.94g/kg、9.12-34.00mg/kg、1.89-5.63mg/kg之间。天目山区山核桃林地土壤有机碳、有效磷和铜含量仅在17.72-25.93g/kg、5.57-15.72mg/kg、0.60-1.35mg/kg之间。