土地利用/覆被变化深刻影响土壤碳氮过程，水热因子是影响植被恢复后土壤碳（C）和氮（N）变化的重要因素。植被恢复对土壤碳固存效应的影响已经开展大量研究，但降水梯度下植被恢复对深层土壤有机碳（SOC）、全氮（TN）和C-N关系的影响和土地利用组合对土壤C、N变化影响等方面的研究仍不深入。本研究以黄土高原为研究区域，分析了3种典型植被类型（草本、灌丛和乔木）深层土壤剖面（0-300 cm）的SOC和TN储量沿降水梯度（280-540 mm）的变化规律，比较了4种典型土地利用组合（成熟林-幼林（MF-YF）、草-幼林-灌丛（GL-YF-SL）、草-成熟林（GL-MF）和成熟林-灌丛（MF-SL））土壤C、N的分布规律，研究了影响土壤碳氮变化的主要因素。主要结论如下：

     （1）各土地利用类型（农地、草地、灌丛地和林地）0-300 cm土壤剖面的SOC和TN储量与年均降水量（MAP）呈正相关关系，回归斜率随土壤深度的增加而增加。植被恢复并不总是导致SOC和TN增加，还受降水条件和植被恢复类型的影响。在MAP < 510 mm的区域，退耕草地的SOC和TN储量大于灌木地和林地，而MAP > 510 mm的区域，草地恢复后SOC和TN有所损失。植被恢复后SOC和TN的变化量（ΔSOC和ΔTN）在0-20 cm土层与MAP显著正相关（p < 0.05），在20-300 cm土层无显著关系；各土层C/N的变化量（ΔC/N）与MAP显著负相关（p < 0.05）。另外，ΔSOC和ΔTN之间的相关性在0-60 cm土层大于60-300 cm土层。整个0-300 cm土壤剖面，植被恢复后SOC储量的变化量约为TN的7-10倍。植被恢复后，随着降水量的增加，C/N比值减小，干旱地区C-N关系较强。不同降水量区域，植被恢复后土壤C、N变化不同，草地恢复和氮肥添加有利于干旱地区土壤C固存。

    （2）不同土地利用类型SOC、TC和TN含量/储量依次从成熟林（MF）—幼林（YF）—灌丛（SL）—草地（GL）减少。MF中SOC、TC和TN储量显著大于GL（p < 0.05）。土地利用组合显著影响SOC、TC和TN含量/储量变化（p < 0.05）。4种土地利用组合中，SOC、TC和TN含量在不同土层变化规律基本一致。在整个土壤剖面（0-200 cm），MF-YF和GL-YF-SL中SOC、TN和TC储量均显著高于GL-MF和MF-SL（p < 0.05）。SOC储量在GL-YF-SL中最高，TC和TN储量在MF-YF中最高。与单一土地利用类型YF、MF、SL或GL相比，土壤SOC、TC及TN含量/储量在草-灌-林组合类型下均有所增加，增幅分别为15%、6%和12%。冗余分析表明，生物量和植被覆盖度是影响SOC、TC和TN变化的主要因素。植被恢复过程中，不仅单一植被恢复类型，而且不同类型组合也会影响土壤碳氮变化。因此，坡面尺度上合理的土地利用类型组合等植被恢复方式有利于提高土壤碳氮固存效应，研究结果为干旱半干旱区植被恢复优化管理提供了理论依据。