西南喀斯特地区是我国主要的生态环境脆弱区之一。植被恢复是改善生态环境、提升脆弱生态系统土壤碳（C）、氮（N）固定的有效方式,但喀斯特区域不同植被恢复方式土壤C、N动态变化以及对水热梯度响应的认识还不充分。本文以喀斯特耕地和成熟林为对照,自然恢复（耕地撂荒后植被自然恢复）和人工恢复（人工造林）为研究对象,分析四种土地利用方式下表层土壤（0-15 cm）C、N、可溶性有机碳（DOC）含量随水热梯度变化特征,明确区域水热条件对人工恢复和自然恢复土壤碳氮固定的影响;结合地形因子、土壤理化因子和微生物因子变化特征,揭示不同植被恢复土壤碳氮固定的主控因子及其水热条件控制机制。主要研究结果如下:（1）植被恢复对土壤基本理化指标有显著影响。与耕地相比,植被恢复均降低了土壤p H值,具体表现为耕地>人工林>撂荒地>成熟林。同时,与耕地相比,植被恢复后,表层土壤砂粒含量升高,粘粒含量减少,容重降低,这一变化有利于增加土壤孔隙度和透气性,土壤生物生存环境得到改善,可以使土壤肥力得到提升。人工林、撂荒地交换性Ca2+、Mg2+含量显著高于耕地,但低于成熟林,表明植被恢复能显著提高Ca2+、Mg2+含量,人工林和撂荒地之间没有显著差异。（2）植被恢复显著提高土壤C、N含量及储量,土壤C、N含量和储量均表现为成熟林>撂荒地>人工林>耕地,且成熟林显著高于撂荒地、人工林,撂荒地、人工林显著高于耕地,撂荒地与人工林之间差异不显著。土壤DOC表现与C、N一致,但耕地、人工林和撂荒地之间没有显著差异,成熟林显著高于三者。植被恢复后的人工林和撂荒地,以及成熟林地表凋落物和动植物残体会远高于耕地,从而使表层土壤能直接分解利用的活性有机碳增加,显著高于耕地;撂荒地与人工林尽管没有显著差异,但相对于人工林单一植被类型,撂荒地植物多样性更高,地表凋落物量和种类也更高,更有利于活性有机碳的提升;DOC:SOC表现为成熟林>撂荒地>人工林,不同的是耕地比人工林、撂荒地高。长期人类耕作活动扰动情况下的耕地,土壤C、N持续丢失,植被恢复措施能有效促进土壤C、N含量和储量增加,但仍显著低于成熟林,表明喀斯特地区植被恢复具有较大的碳氮固定潜力。（3）回归分析结果表明,喀斯特地区土壤C、N含量和储量主要受温度影响。其中,耕地土壤C、N含量和储量随温度增加而显著降低,人工林、撂荒地和成熟林土壤C、N含量和储量均与温度不相关。说明在温度越高的区域耕作扰动会加剧土壤C、N的丢失,而植被恢复能有效降低土壤C、N的温度敏感性。土壤活性碳库组分如DOC也主要受温度影响,撂荒地、成熟林DOC与温度显著负相关,说明温度越高,微生物活性越强,活性有机碳更容易被直接利用。（4）分析发现,除海拔外,其余地形因子（裸岩率、土深）与土壤C、N无显著相关性,说明在区域尺度上地形因子对C、N固定的影响较小,海拔主要通过影响温度而影响C、N固定。进一步分析发现,土壤C、N含量随砂粒含量增加而增加;撂荒地和成熟林C、N储量也与砂粒含量显著正相关;土壤交换性阳离子中,除耕地外,交换性钙与C、N含量、储量均显著正相关,不同植被恢复方式交换性钙与土壤DOC:SOC均显著负相关;土壤细菌和真菌均与土壤C、N含量和储量显著正相关,与DOC:SOC显著负相关。砂粒含量、交换性钙含量和微生物群落丰度是土壤碳氮增加的主要原因,其中以微生物占主导。人工林、撂荒地和成熟林地土壤砂粒含量、交换性钙含量、细菌和真菌丰度均高于耕地,且与土壤碳氮显著正相关,这些有利于提升土壤碳库稳定性及增加土壤碳输入来源,这在一定程度上能抵消温度较高区域微生物对土壤碳库的分解作用。综上所述,喀斯特地区受到耕作扰动时,土壤碳氮大量丢失,且随着温度增加而显著降低;人工恢复和自然恢复均能显著提升土壤碳氮固定能力,且能有效减少土壤碳氮对温度变化的敏感性。土壤砂粒含量、交换性钙含量、细菌和真菌丰度是植被恢复后土壤碳氮显著增加及温度敏感性降低的主要原因。因此,植被恢复是喀斯特地区切实可行的生态恢复措施。