土壤碳氮磷化学计量特征(土壤碳氮磷化学计量比)是土壤碳氮磷耦合循环的重要指征指标,对提高土壤碳储存能力、维持土壤质量状况和提升生态系统的健康状况具有十分重要的意义。然而以往关于土壤碳氮磷化学计量特征影响的研究多关注于单一或少数因子的影响,缺乏对于生物、地形、土壤等综合因子影响作用的分析探讨,同时也忽视了土壤深度这一重要因子对区域乃至全球尺度土壤碳氮磷化学计量特征的影响作用。此外,当今环境的剧烈变化(如氮沉降、气温增加)也加剧了土壤碳氮磷化学计量特征变化的不确定性。首先,本研究通过对亚热带多站点土壤碳氮磷化学计量关系现状的研究,分析了亚热带区域土壤碳氮磷化学计量特征的变化规律及其影响因素。其次,本研究在单站点(天童亚热带常绿林区)分析了多种因子(生物因子,土壤因子,地形因子)共同作用下,土壤碳氮磷化学计量关系空间变异的驱动因子。本研究进一步分析了氮磷添加下亚热带常绿阔叶林土壤碳氮磷化学计量特征的响应变化及其影响因素。最后,本研究构建了全球土壤微生物碳利用效率数据库,并对这一重要的土壤碳影响因子与土壤碳氮含量及土壤养分状况的关系进行了分析探讨。主要结果如下:(1)为了了解亚热带常绿阔叶林土壤碳氮磷化学计量关系现状,对亚热带常绿阔叶林三个森林站点土壤碳氮磷化学计量特征及其影响因素进行了分析研究。研究结果表明:随着林龄增长,土壤有机碳(C)、总氮(N)、总磷(P)的含量均呈显著增加的趋势,土壤碳氮比(C:N比)、氮磷比(N:P比)和碳磷比(C:P比)呈降低趋势,但是降低趋势并不显著。土壤碳氮磷元素及其化学计量比均随土壤深度的增加而降低。海拔、年均温、年降雨、生物量(NPP)等因子与表层(0-30 cm)和中层(30-60cm)土壤碳氮磷元素及其化学计量比相关性强。随着土壤深度的增加,海拔、年均温、年降雨、生物量(NPP)等因子与土壤碳氮磷元素及其化学计量比的相关性逐渐减弱,尤其对于土壤碳而言。(2)为了更好地揭示亚热带常绿阔叶林土壤碳氮磷化学计量特征的影响因子(尤其是对深层土壤而言),本研究以位于我国亚热带东北部的天童森林长期野外监测样地为研究区域,探究了土壤碳氮磷化学计量特征在多种因子(生物因子,土壤因子,地形因子)共同作用下的垂直空间变异趋势及其主要的影响因子。本研究结果显示,土壤碳氮磷元素及其化学计量比均呈现随土壤深度的增加而显著降低的趋势。土壤碳氮、氮磷、碳磷元素在各土层均存在显著的相关关系,并且土壤碳氮、氮磷、碳磷元素的相关性均呈现随土壤深度的变化趋势。土壤pH是影响土壤有机碳和土壤总氮的主要影响因素,而土壤总磷则受到地形因子(凹凸度和坡度)、生物因子(凋落物N:P比)和土壤因子(土壤pH)的共同影响。(3)为了揭示氮磷添加对亚热带常绿阔叶林土壤碳氮磷化学计量特征的影响,本文对氮磷添加下亚热带常绿阔叶林土壤碳氮磷化学元素及其比例的变化状况、土壤碳氮磷元素相关性、引起变化的原因进行了分析。研究结果显示:磷添加对土壤碳氮磷化学计量特征的影响作用最为显著,磷添加同时促进了土壤有机碳、总氮、总磷含量的增加。此外,磷添加处理促进了土壤碳氮相关性的增强,尤其对于深层土壤而言。磷添加促进了土壤中蔗糖酶和纤维素酶的增加,也促进了微生物碳、微生物氮和土壤有机碳、土壤总氮含量的同时增加。这种磷添加处理下糖类分解酶含量的增加,可能促进了微生物对土壤中有机物的分解和微生物的自身生长,促进了微生物碳氮和土壤碳氮含量的增加,进而促进了土壤碳氮相关性的增强。(4)此外,本研究还基于构建的全球土壤微生物碳利用效率数据库,对土壤微生物碳利用效率与土壤碳氮含量及土壤养分状况的相关关系进行了研究。并基于所构建的全球数据库,对土壤微生物碳利用效率的频率分布及其影响因素做了进一步的分析探讨。主要结果如下:土壤微生物碳利用效率显著影响土壤碳和土壤氮含量,土壤碳氮含量均随微生物碳利用效率的增加而显著增加。全球土壤微生物碳利用效率的频率分布较为离散(0.01-0.99)。土壤微生物碳利用效率受到环境温度、底物类型、底物还原度的共同影响。氮添加对土壤微生物碳利用效率的影响作用因底物类型的不同而改变。