以冬季变暖、极端气象事件和大气CO2浓度升高为主要特征的气候变化可能改变高纬度和高海拔地区土壤季节性冻融特征。作为森林生态系统的关键生态学过程之一,土壤碳氮过程对环境变化极为敏感。气候变暖情境下冻融格局的改变必然深刻影响土壤碳氮过程。但迄今为止,有关模拟冬季变暖情境下对高海拔地区森林土壤碳氮过程的研究还鲜见报道。因此,以地处青藏高原东缘和长江上游地区的川西高山森林土壤为研究对象,采用自然环境梯度实验,将高山森林(A1,海拔3582m)土柱置于海拔3298m(A2,理论增温2℃)和3023m(A3,理论增温4℃)的林地,研究模拟增温对高山森林土壤有机层(OL)和矿质土壤层(MS)碳氮过程的影响,以期为深入理解高寒森林生态系统对气候变化的响应提供一定科学依据。模拟增温处理明显影响了生长季节与非生长季节高山森林土壤有机层和矿质土壤层的有机碳和可溶性有机碳含量。模拟增温2℃和4℃均明显增加了第一个生长季节初期土壤有机层的有机碳和可溶性有机碳含量；显著降低了冻结初期和融化初期的有机碳含量,却增加了融化初期的可溶性有机碳含量。然而,模拟增温2℃和4℃均明显降低了第一个生长季节初期和冻结初期矿质土壤层的有机碳含量,但对各个时期矿质土壤层的可溶性有机碳含量无显著影响。模拟增温处理显著影响了生长季节与非生长季节高山森林土壤有机层和矿质土壤层的全氮和可溶性有机氮含量。模拟增温2℃和4℃均降低了生长季节土壤有机层的全氮含量；显著增加了第二个生长季节初期土壤有机层的全氮含量,却降低了第二个生长季节初期矿质土壤层的全氮含量,并且在模拟增温4℃下全氮含量变化最显著；相反地,模拟增温2℃和4℃均显著增加了深冻期土壤有机层和矿质土壤层的可溶性有机氮含量。高山森林土壤有机层与矿质土壤层的有机碳变化量、变化速率、净氮矿化量和矿化速率对模拟增温处理的响应不一致。模拟增温2℃和4℃对生长季节土壤有机层和矿质土壤层有机碳变化量与变化速率无显著影响,但均显著增强了季节性冻融期间土壤有机层有机碳的矿化作用,减弱了矿质土壤层有机碳的矿化作用。同时,增温4℃显著降低了生长季节土壤有机层和矿质土壤层的氮素固持量,而增温2℃和4℃均显著增加了季节性冻融期间土壤有机层净氮矿化量和矿化速率,也增强了矿质土壤层氮素的固持作用。此外,高山森林土壤在经历一个季节性冻融期后,两个生长季节初期相比,土壤有机层和矿质土壤层的有机碳、全氮、可溶性有机碳、氮含量均有所降低,但对增温处理的响应不一致。模拟增温2℃和4℃均显著降低了土壤有机层的有机碳、可溶性有机碳、氮含量和矿质土壤层的全氮、可溶性有机氮含量。同时,模拟增温2℃和4℃均降低了第二个生长季节初期土壤有机层和矿质土壤层有机碳的固持量,减弱了第二个生长季节初期矿质土壤层氮素的矿化作用。综上所述,模拟增温对川西亚高山/高山森林土壤有机层和矿质土壤层的碳氮过程具有重要影响。并且,高山森林土壤有机层与矿质土壤层的有机碳、全氮、可溶性有机碳、可溶性有机氮、有机碳变化量、变化速率以及净氮矿化量和矿化速率在生长季节和非生长季节及经历一个季节性冻融期后的生长季节初期对增温处理的响应并不一致。这说明,气候变暖情景下季节性冻融循环格局的改变可能通过影响土壤冻结过程、冻融循环和融化过程显著改变土壤碳氮过程等高寒地区关键土壤生态过程,进而改变高寒地区森林生态系统碳氮循环过程。这些结果可能对深入认识高寒地区土壤生态过程及其对气候变化的响应具有重要意义。