土壤養分的研究方式有很多種，科學家用土壤養分速測儀對土壤養分剖面分布的情況進行了分析之后發現了一些有趣的現象，對養分的研究發現可以讓我們更加了解養分的變化與流轉，對以后農業施肥作物生長都有著很大的好處。

　　土壤養分剖面分布的變異性規律兩種恢復方式下土壤不同深度土壤養分變異情況見表。由表可以看出，各土壤養分指標的平均變異系數大小順序大致表現為：全氮＞全磷＞全鉀＞ｐＨ值。全氮、全磷、全鉀的變異性差異除了來自植被類型的影響之外，還可能與土壤中氮、磷、鉀的周轉周期、利用方式不同有關，具體轉化利用機制還需要進一步研究。不同指標在各土壤深度內又各為不同，大致趨勢表現為１０－３０ｃｍ深度內變異系數最大，原因可能是植物根系主要在這個深度范圍內活動，植物生長消耗大量土壤養分，而補給量又不及表層土壤，所以導致該土層深度內土壤養分所受擾動較大，從而變異系數比其它土層大。

　　土壤養分的剖面分布特征研究結果表明，人工造林和自然封育兩種恢復方式對土壤養分積累所起的作用是不同的，且兩種恢復方式下各土壤養分含量隨土層的加深也表現出很不同的變化趨勢。整體上，土壤全鉀表現為人工造林更有利于全鉀的積累，而土壤全氮和土壤全磷都是在１０－３０ｃｍ深度范圍內為人工造林流域低于自然封育流域，而其它深度也均是人工造林流域的土壤中含量更高。總體來說，這３種土壤養分人工造林流域的含量總體比自然封育流域大，說明研究區人工植被恢復要比自然封育更有利于３種土壤養分的積累。土壤ｐＨ值大致表現為人工造林流域較低一些，說明相比起自然封育流域的土壤人工造林土壤有酸化的傾向。

　　值得注意的是，自然封育流域內全氮、全鉀、全磷含量隨土層深度的變化均表現為先升高后降低的趨勢，這可能與自然封育流域內主要為草本群落有關。

　　草本群落整體來說其根系活動深度較淺，對表層土壤中的養分利用程度最高，而對土壤中層所含養分的利用要稍小一些，所以表層土壤養分低于中層。而土壤下層由于黃土特質其本來持有的養分就少，與地上植被的養分交換也較少，所以其全氮、全磷和全鉀含量也相對較少。而人工造林流域土壤養分則是隨土壤深度加深而先降低后增加，原因也是地上植被的影響，人工造林流域地上植被為喬灌草混交群落，其對土壤養分的利用深度較草本群落要深，且地上部分凋落物補給又較草本群落要多，故呈現出全氮、全磷、全鉀這３種土壤養分都隨土層加深而先降低后增加的變化特征。植被類型對土壤養分的積累有著重大的影響，不同植物群落其根系活動深度、產生的根系分泌物、死亡根系量等都不同，使得其對土壤養分的吸收強度和深度、補給能力產生很大的差異。

　　人工造林流域已發展出較為復雜的喬灌草混交結構，大量的植物凋落物、死亡根系等的產生將使得土壤養分得到了補充，因此土壤全鉀、全氮及全磷要高于以草本為主要植被的自然封育流域。而大量生長的喬灌木由于其根系活動深度更深，使得人工造林流域內１０－３０ｃｍ深度范圍內的土壤養分也產生了消耗，還未及時補充，所以呈現出人工造林流域內１０－３０ｃｍ深度內土壤全氮和全磷低于自然封育的特征。而此土層深度范圍內土壤全鉀含量卻表現為人工造林流域略高于自然封育流域，這是由于該區土壤鉀含量相對豐富，且可供利用的主要為速效鉀，所以土壤中層的全鉀表現出與全氮和全磷不同的變化規律。