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细根作为根系中最活跃和敏感的动态组成部分,其物候和生产对生态系统初级生产力、植物竞争以及反映气候变化对生态系统带来的影响方面发挥着重要作用。为揭示全球变暖背景下不同增温方式对单株水平杉木幼苗细根物候和生产量动态所带来的影响,本研究采用埋设加热电缆进行土壤主动增温(+4℃)和开顶箱进行大气被动增温(约+1℃左右)技术,在福建省三明市陈大国有采育场内建立杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗增温试验样地展开近1年的模拟增温试验,设置对照(CT)、土壤增温(W)、大气增温(OTC)和土壤增温×大气增温(OTC-W)四种处理,采用根箱观测法,并结合大气及土壤等环境因子的变化,揭示不同增温方式下单株水平杉木幼苗细根的物候和生产量动态及其与环境因子的关系;同时,通过对不同根龄细根的追踪与取样,研究不同增温方式对不同根龄细根呼吸、形态、根组织氮浓度和氮吸收速率等生理生态特性的影响。主要结果表明:1)细根生产总体上主要集中于春季及秋季,但是不同增温方式的细根物候特征具有明显的差异。土壤增温使杉木幼苗细根物候开始期提前,并更早达到峰值期;然而大气增温延迟了细根物候开始期,亦使其达到峰值期的时间推迟。2)结合不同增温方式下杉木幼苗细根生产量达到10%(生长期开始)和95%(生长期结束)的时间与细根生产量的D值(该指标表征细根生产量随时间分布的均匀性)发现,土壤增温(W,DWmean=1.14±0.23)降低了细根生产在时间分布上的均匀性,亦使生长期显著延长(P<0.05);大气增温(OTC,DOTCmean=2.07±0.81)环境中杉木幼苗细根生产的时间分布较之CT(DCTmea=1.39±0.15)更为均匀,生长期的持续时间也更长(P<0.05),但延长程度弱于土壤增温;而土壤增温与大气增温交互作用(OTC-W,DOTC-wmean=1.78±0.26)使杉木幼苗细根生产量的时间分布也更均匀,生长期亦更长(延长程度弱于土壤增温,但强于大气增温)。3)整个研究期间,不同增温方式处理下的根箱杉木幼苗细根总根长生产量之间存在差异。土壤增温对细根总生产量没有显著影响(P>0.05),但大气增温则显著抑制了细根总生产(P<0.05),而大气增温和土壤增温之间没有显著的交互作用(P>0.05)。4)不同增温方式对细根生产量的垂直分布并无显著影响(P>0.05),而细根根长生产量在不同土层亦无显著差异(P>0.05)。5)CT的细根氮吸收速率随着根龄的增加而呈现显著下降的趋势(P<0.05),而W、OTC和OTC-W处理细根氮吸收速率并未随根龄增加而产生显著差异(P>0.05);同时,CT的细根比根呼吸速率(SRR20)随根龄的增加而呈现显著下降的趋势(P<0.05),OTC和OTC-W处理亦表现出相似的趋势,但W处理的比根呼吸速率则在不同根龄之间不存在显著差异(P>0.05)。6)在2月根龄的细根中,土壤增温和大气增温的交互作用使杉木幼苗细根比根呼吸显著增加(P<0.05),并显著降低根组织密度(RTD),增加比表面积(SRA)(P<0.05);大气增温则显著增大SRA及降低RTD(P<0.05),并降低氮吸收速率和比根呼吸;而土壤增温仅使SRA显著增大和RTD显著降低(P<0.05)。然而在4月根龄的细根中,土壤增温和大气增温使得杉木幼苗细根产生了呼吸驯化,其中大气增温亦显著降低细根氮吸收速率(P<0.05)。综上所述,本研究中土壤增温使杉木幼苗细根物候开始期和高峰期提前,显著延长了细根的生长期,并降低了细根生产在时间分布上的均匀性,但其对细根总根长生产量并无显著影响;大气增温延迟了细根物候的开始期和高峰期,亦延长了细根的生长期,并使细根生产的时间分布更为均匀,但显著抑制了细根生产;然而土壤增温和大气增温的交互作用亦延迟细根物候的开始期和高峰期(延迟程度弱于大气增温),使生长期持续时间延长(延长程度强于大气增温),但对细根生产并无显著影响。