氮素是植物和动物正常生命活动的重要元素之一，也是生态系统正常循环的关键元素。近年来，由于人类活动改变了生态系统中的氮素存留状况，氮素的循环格局也发生改变，因此氮素研究成为目前关系人类生存安全的重要研究问题之一。利用氮稳定同位素技术可以帮助我们更好地认识生态系统中的氮素循环过程，受到科研工作者的广泛重视。然而利用氮稳定同位素技术对氮素的研究仍然存在一些问题：如前处理过程对植物氮同位素组成的影响程度，环境因素(温度、水分)对植物氮同位素组成的影响机制等还不是很清楚。因此我们首先研究了前处理方法对植物氮同位素组成测定的影响，在此基础上研究了影响植物氮素循环的两个主要环境因子温度和水分对植物体氮素的影响，同时对不同基因型植物氮同位素组成差异进行了研究，主要结论如下：　　 一植物样品前处理过程对氮同位素组成测试结果的影响　　 1：在植物样品的前处理过程中，利用105℃杀青植物样品，然后在40℃下烘干和直接在40℃下烘干植物样品相比，这两种烘干方法对植物氮同位素组成和氮含量没有显著的影响，这对于我们今后比较不同前处理方法的植物氮同位素组成结果提供了数据支持。　　 2：在植物体氮同位素值的测试过程中，对于难以完全燃烧的植物体可以通过添加CuO使植物样品完全反应，这种做法不但可以使植物样品在氧化炉中完全反应，保证了样品测试结果的精确性，而且使得植物样品能够快速充分的燃烧，有利于仪器本底的快速降低，节省了测样时间，避免了由于不完全燃烧导致的仪器本底对其他样品测试的影响。　　 3：利用国际标准IAEA和实验室标准SN-1对测试的样品氮同位素值的监测结果表明，在测试过程中，IAEA和SN-1的测试精度在仪器测试范围之内，因此我们的测试结果是准确可信的。　　 二温度对植物氮同位素组成的影响　　 水培和大田控制水分的研究结果表明：温度显著影响了植物的生理生态指标。低温处理下根系鲜重、根系干重和根冠比显著高于正常温度处理，低温导致植物渗透势明显降低。对植物氮素利用状况的研究表明，水培条件下温度对植物氮同位素组成没有显著影响，说明尽管温度显著影响了植物的生理生态特性，但是对植物氮素利用状况的影响不大。　　 大田实验的研究结果表明：在小麦整个生长期，植物氮同位素组成变化和植物生长期温度变化具有显著的正相关趋势，即低温条件下植物根系和叶片的氮同位素组成相对较低，而高温下植物根系和叶片氮同位素组成明显升高。小麦根系氮含量、土壤总氮含量、土壤可溶性有机氮含量、土壤碳氮比均和温度变化显著相关。小麦叶片和根系氮同位素组成和土壤总氮含量显著负相关，叶片氮同位素组成显著相关于土壤铵态氮、土壤可溶性有机氮和土壤碳氮比。结合小麦水培实验和大田实验可以看出，植物体氮同位素组成随温度的变化和土壤氮素的变化密切相关，温度的变化首先影响了土壤中氮素供应，进一步对植物氮同位素组成产生显著影响，植物体氮同位素变化更多的反映了土壤中氮素的变化状况。　　 三水分对植物氮同位素组成的影响　　 水分胁迫显著影响了植物的生理生态指标，主要表现在叶鲜重降低、根干重增加、根冠比增加和渗透势显著降低，说明水分胁迫是影响植物生长的重要因素之一。对小麦体内氮素的研究结果表明：水培条件下，不同的水分供应对于小麦氮同位素组成的影响不大，但是植物根叶之间氮同位素组成差异显著增加，同时水分胁迫导致小麦根系氮含量显著低于正常水分供应。　　 大田试验的结果表明：水分胁迫导致小麦叶片和根系氮同位素组成具有偏正的趋势，但是对小麦氮含量以及土壤氮同位素组成和土壤氮含量的研究表明，水分胁迫对其没有明显的影响。相关性的研究表明，小麦氮素变化和土壤氮含量呈显著的相关关系，具体表现在小麦叶片氮同位素组成和土壤氮含量密切相关，同时小麦根系氮含量和土壤氮含量也呈显著的相关关系。　　 四植物种间差异氮素利用的差异　　 通过在水培试验下，对不同基因型小麦氮素研究表明：小麦生理生态指标变化和小麦的染色体倍性具有紧密的联系，对进化小麦而言，随小麦染色体倍性的增加(2n→4n→6n)，小麦叶片、根系和总株氮同位素组成呈降低趋势，而现代小麦品种间氮同位素组成的差异由于人为选育导致氮同位素组成差异较大。这可能为我们研究小麦进化过程中以及人为选择对植物氮同位素组成、氮利用效率的影响提供新的研究方法。