森林根系分泌物输入在土壤生物地球化学循环过程中的重要调控作用已获得了广泛的认可和极大的关注。然而，目前有关森林根系分泌物介导的土壤生物化学过程研究主要聚焦于总根系分泌物输入的影响效应，而特定根系分泌物化学组分输入对土壤碳(C)、氮(N)过程的影响效应及其作用机制研究较少，尤其是根系分泌物介导的土壤过程的非微生物作用机制的研究甚少，一定程度上限制了对森林根系-土壤-微生物互作过程及其生态重要性的深入认识。基于此，本研究依托于研究团队自制的根际生态模拟装置,通过室内模拟添加试验，比较了葡萄糖、草酸和甘氨酸三种常见但能量特性截然不同的根系分泌物组分对亚高山两种森林类型（云冷杉天然林和云杉人工林）土壤C、N循环过程的影响，并同步探究了不同根系分泌物组分介导的土壤C、N过程的微生物与非生物作用机制差异。主要研究结果如下:　　(1)根际生态模拟装置构建。成功构建了一种根际生态模拟装置（已授权，专利号:ZL201720602562.2）来重建根际微环境。该根际生态模拟装置容纳了三根模拟根系（长为100mm，直径为2.5mm，膜孔径为0.12-0.18μm，Rhizon-samplers，荷兰）且三根模拟根系等距离地插入到一个微框架结构中。该根际生态模拟装置为细微尺度上开展根系分泌物诱导的生态学效应与作用机制研究提供了有效的技术支撑。　　(2)不同组分根系分泌物对亚高山土壤C、N过程的影响结果。研究发现，不同根系分泌物组分诱导了差异化的土壤C、N过程。具体而言，葡萄糖添加和草酸添加均促进了亚高山土壤净N矿化速率，但草酸添加促进的幅度较葡萄糖添加促进的大，并且草酸添加诱导了较大的正土壤C激发效应（即土壤总C含量显著降低，P＜0.05）;而甘氨酸添加降低了亚高山土壤C、N矿化过程。　　(3)不同组分根系分泌物介导的土壤C、N过程的微生物与非微生物作用过程差异及其相对贡献。　　(Ⅰ)草酸添加通过生物与非生物两种机制促进亚高山土壤C、N过程。一方面，草酸添加显著降低了铁铝金属/矿物有机复合体(MOCs)和铁铝短程有序态(SROs)的含量和土壤颗粒的zeta电位，却增加了孔隙水中芳香C的含量，表明草酸可以打破金属有机复合体界面稳定性，解除金属矿物对有机质的束缚，释放出可被微生物及其胞外酶降解的活性有机质到土壤孔隙水中。另一方面，草酸添加也能增加微生物活性，改变微生物群落组成和增强胞外N转化酶活性，从而促进土壤有机质(SOM)的分解过程。　　(Ⅱ)葡萄糖添加主要是通过“微生物共代谢”的方式促进C、N降解过程（即通过刺激微生物活性及胞外酶产量的增加，从而诱导C、N矿化），但部分添加的葡萄糖可能被微生物优先偏好利用而导致相对较小的净N矿化速率（和草酸相比）。此外，葡萄糖添加显著促进了铁铝金属/矿物有机复合体的形成，这些形态的复合体进一步维持了SOM的稳定性，保护其不被微生物和土壤胞外酶迅速分解，从而诱导了相对较小的N转化速率。　　(Ⅲ)甘氨酸添加对MOCs和SROs没有显著的影响，但降低了微生物和转化酶及氧化酶的活性，从而降低了土壤C、N的降解过程。　　冗余分析表明:根系分泌物的输入显著影响非生物因素（如土壤矿物有机复合体、pH和电导率等）作用于生物因素（如细菌、真菌和NAG酶等）。非生物因素和生物因素对解释SOM矿化变异的相对贡献作用因根系分泌物组分的不同而不同。葡萄糖处理下，生物因素和非生物因素对解释N矿化的相对贡献分别为7.88％和14.07％;甘氨酸处理下，其分别为4.21％和27.10％;草酸处理下，其分别为10.57％和31.60％。　　综上所述，不同根系分泌物组分可介导差异化的亚高山土壤C、N过程，并且通过不同的微生物作用机制（微生物及酶过程）与非微生物生物作用机制（金属/矿物有机复合体）来驱动土壤C、N过程的，但生物和非生物两种作用机制可能受土壤类型和无机N积累的调节（根系分泌物诱导的土壤净N矿化速率、微生物群落活性和胞外酶活性均是在云冷杉天然林中大于云杉人工林中。此外，净N矿化速率随着培养时间的增加呈现出下降的趋势，这可能和土壤中无机N的浓度随着培养时间的增加而积累从而会下调根际SOM的降解过程有关）。因此，未来森林生态系统土壤生物地球化学循环过程与C、N循环模型构建时应充分考虑特定根系分泌物组分介导的土壤生态学过程效应及其作用机制，以便更加准确地预测陆地生态系统C、N循环动态。