全球氮沉降已成为森林生态系统碳氮循环的关键影响因素,细根作为根系中最活跃的部分,在森林生态系统地下养分循环过程中具有核心地位。全球变化产生的结果之一是对土壤养分有效性产生了一定的影响,细根形态对土壤养分有效性的变化具有高度的可塑性,这是形成细根营养获取策略的重要因素。为了探究氮沉降对细根氮素吸收策略带来的影响,本论文以小兴安岭原始阔叶红松林为研究对象,设计了外源氮添加实验。主要设置了对照0、25、50、75kg hm-2a-14个水平氮添加实验,利用稳定同位素技术,以揭示氮添加对阔叶红松林中红松(Pinus koraiensis)、臭冷杉(Abies nephrolepis)和青楷槭(Acer tegmentosum Maxim)3个主要树种细根形态特征、氮素吸收偏好和速率的影响。研究结果表明:氮添加显著影响了林下土壤理化性质,随着施氮水平的增加,土壤铵态氮、硝态氮和总有机氮含量增加,土壤pH显著降低。氮添加并没有改变3树种对不同化学形态氮的偏好,在相同处理下,3树种的氮吸收偏好均为铵态氮>硝态氮>甘氨酸。氮添加改变了植物对氮素的吸收速率,在低水平和中水平氮添加下,铵态氮吸收速率显著增加,对硝态氮的吸收速率几乎没有影响;高水平的氮添加显著降低了 3树种对铵态氮和硝态氮的吸收速率。低水平氮添加显著提高了 3树种对甘氨酸吸收速率。高水平氮添加下红松、青楷槭两个树种1-2级细根的比根长和比表面积显著降低,臭冷杉和青楷槭3级细根的平均根直径也显著降低;此外,红松的1-3级、臭冷杉的2级和青楷槭的1-2级细根平均直径显著增加。中水平氮添加下臭冷杉1级细根的比根长和比表面积显著增加,红松1、3级和青楷槭1-3级细根的平均根直径显著增加。低水平氮添加下红松1、3级和臭冷杉2级细根的平均根直径显著增加。氮添加条件下,3树种细根形态特征和氮素吸收速率具有一定相关性。红松对铵态氮的吸收速率分别与前两级根的比根长和比表面积呈显著正相关(2级比表面积除外)。臭冷杉对铵态氮的吸收速率与第1级根的比根长和比表面积呈显著正相关;对硝态氮的吸收速率与第2级根的平均直径呈显著负相关。青楷槭对铵态氮的吸收速率与前两级细根的平均直径呈显著负相关;对硝态氮的吸收速率与前两级根的比根长和比表面积呈显著正相关(2级比表面积除外)。综上所述,氮添加条件下,一些树种对氮素的的吸收发生变化,可能是由于细根不同根序的形态特征发生变化所致。由此可见,3树种细根可通过调节其形态特征来影响养分的吸收情况从而适应周边环境的变化。因此,综合掌握根形态性状和氮素吸收速率对氮添加的响应,将有助于全面了解森林生态系统不同树种的养分获取策略,对于预测全球氮沉降背景下的生物地球化学循环具有深刻意义。