土壤作为陆地生态系统最大的碳库和氮库,其微小波动也会对全球碳氮循环过程造成深远影响。土壤固碳被认为是缓和气候变化最重要的途径之一。因为土壤碳氮具有很强的空间变异特征,所以预测土壤碳氮循环对全球变化的响应及评估土壤固碳的能力仍具有很大的不确定性。在局域尺度上开展森林土壤碳氮空间变异及影响因素的研究能够为准确预测森林土壤碳库、氮库对全球变化的响应提供更加可靠的信息,也能有效加深我们对区域土壤碳氮循环机制的理解。同时,研究不同植物群落类型对土壤碳氮含量及空间分布的影响及其可能机制,对制定合理的森林管理措施并缓解气候变化也具有一定的理论参考价值。本研究以湖南八大公山25 ha森林生物多样性监测样地土壤为研究对象,在大量采样(n=972)的基础上,利用半方差分析和方差分解等分析方法对该区土壤有机碳(SOC)和总氮(TN)含量以及土壤δ13C的空间变异及影响因素进行研究；在样地内选取两种不同群落类型,对比分析了不同植物群落类型(小花木荷群落Schima parviflora和亮叶水青冈群落Fagus lucida)对SOC和TN空间分布的影响,初步探讨了其可能的影响机制。主要结果如下：八大公山25 ha样地土壤表层及亚表层SOC和TN均呈中等程度的空间自相关,但表层土壤空间自相关强度要低于亚表层土壤。SOC和TN在2m尺度以下具有较强的空间变异,推测与微地形及土壤微生物密切相关的微环境因子对SOC和TN在该尺度上的空间变异起着重要作用。土壤因子是影响八大公山SOC和TN空间变异的主要因素,土壤pH、有效磷及粘粒含量与SOC含量具有显著的相关关系。植被因子对SOC含量的影响表现出一定的尺度效应,在20 m的尺度上对土壤碳含量的影响远大于5 m和10 m尺度。虽然地形因子对SOC和TN的解释量较小,但Mantel’s test的结果仍显示地形与SOC含量呈显著相关。空间结构因子作为各种尺度空间过程的集合,对SOC和TN的空间变异具有重要影响。各类因子间具有复杂的交互作用。八大公山25 ha样地土壤δ13C值变化范围较小,表层土壤813C值显著低于亚表层土壤,且均表现为中等程度的空间自相关。土壤613C值在2 m尺度以下仍具有一定的变异性,可能主要是由微生物利用SOC导致的同位素分馏或其他空间过程引起的。土壤、植被和地形因子对土壤δ13C值变异的总解释量在表层和亚表层间大致相当,但空间结构因子对亚表层土壤δ13C的解释力明显高于表层土壤。表明亚表层土壤碳稳定同位素组成更易受各种空间过程的影响。植被因子的解释力微小,说明在本研究中所涉及的植被属性在不同样点间的差异并不足以对土壤碳稳定同位素的组成造成显著的影响。土壤因子则可能通过调控微生物的同位素分馏影响土壤δ13C的空间变异。地形因子对土壤813C值空间变异的解释量主要通过与空间结构因子的共同作用实现。植被群落类型对SOC和TN的空间分布具有显著影响。对于SOC和TN含量,不同群落类型间的差异主要表现在表层土壤(0-10 cm),推测这与凋落物来源的碳和该区强烈的淋溶作用有关。对于土壤碳氮储量,差异则主要表现在深层土壤(30-60 cm)。群落类型对土壤C/N无显著影响,C/N在相同土壤深度条件下趋于稳定,反映了该区土壤碳氮间的紧密关系。不同群落类型间土壤δ13C值具有显著差异,可能是由群落间地上凋落物和细根δ13C值的差异引起的。