杨树是我国北方常见的绿化和经济树种,在生态环境的恢复和保护方面具有重要的作用。但我国北方地区普遍干旱少雨、土地瘠薄,严重制约着杨树的生存和生长。我们利用杂交育种的方法已得到了几个新黑杨无性系,以此为基础在温室控制环境条件下,测定各无性系生物量、光合作用、荧光参数等生长生理指标,比较新无性系对氮元素吸收利用的特点及对氮元素的敏感差异,并通过同位素示踪法和微电极法探讨无性系间氮利用效率差异的原因以筛选出能够高效利用氮肥的杨树品种,揭示无性系间氮肥利用效率差异的机理。结果表明,02-34-334、03-04-111和03-04-170在缺氮或低氮条件下,能够积累较高的生物量。其光合能力强、水分利用效率高,亦适应我国北方贫瘠土壤伴有高光强和干旱的特点。苗木在贫瘠条件下能够正常生长的原因,在于根系能够较快地吸收土壤中NO₃^-和NH₄⁺离子,尤其是NH₄⁺离子,如02-34-334在CK处理下对铵根离子吸收速率较快,同时氮素能够较多的积累在茎叶中。