逐渐增加的氮沉降导致土壤中持续的氮增长和快速的氮循环,影响树木及细根的生长过程。开展氮沉降对植物细根生长动态影响的研究,将有利于我们更清晰地了解森林地下生理生态过程(尤其是根系效应),对于实现全球变化条件下人工林的科学管理,提高森林生产力具有重要理论意义和应用价值。本文以水杉(Metaseguoia glyptostroboides Hu et Cheng)人工林为研究对象,采用微根管技术原位观测不同氮处理条件下水杉细根出生、生长、衰老和死亡的动态过程,运用Kaplan-Meier方法估计不同直径等级、不同根序等级、不同土层深度、不同出生季节根群的细根寿命,探讨不同氮沉降水平对水杉细根寿命的影响作用,研究结果如下:(1)随着水杉细根直径等级和根序等级的增加,水杉细根的平均寿命、中值寿命和累计存活率均显著增加(除三、四级根间的累计存活率),说明细根直径和细根根序是水杉细根寿命异质性的主要影响因子。(2)随着土层深度的增加,水杉细根的平均寿命、平均直径和数量在30~45cm达到最大,表层(0~15cm)水杉细根的累计存活率极显著低于深层细根(15~60cm),而深层细根存活率间差异不显著。(3)不同季节出生的水杉细根数量、平均直径、中值寿命均存在差异。不同季节同龄根群中位值寿命表现为冬季>秋季>春季>夏季。春季、夏季、冬季同龄根群间存在极显著的差异,秋季同龄根群的累计存活率与其他三个季节差异不显著。(4)通过Cox比例风险回归模型综合分析直径等级、根序等级、出生季节和土层深度对细根寿命影响程度,结果表明,细根直径、根序等级、出生季节及土层深度均显著影响水杉细根的寿命。影响水杉细根寿命的因素按其影响程度的从大到小依次为根序、出生季节、直径、土层深度。(5)不同氮沉降水平对细根寿命的影响表现出不同的影响程度。通常在中低氮水平条件下,水杉细根数量增加,平均直径变大,细根寿命延长,而在高、极高氮沉降水平下,其对水杉细根影响减弱,甚至产生负效应。不同直径水平细根对氮有效性的响应不一致。N1显著延长了小直径(<0.3mm)水杉细根的寿命,而N4显著缩短了小直径(<0.3mm)水杉细根的寿命;N3和N4显著缩短了径级二水杉细根的寿命;N1显著延长了径级四水杉细根的寿命。比较不同根序等级水杉细根寿命发现:N1显著延长了一级根和四级根的寿命,N4显著缩短了一级根、二级根和三级根的寿命。而其他两个氮沉降水平对水杉细根寿命没有显著影响。与对照相比,四种增氮处理中,0~15cm和45~60cm土层细根累积存活率都显著提高,细根寿命显著延长,但不同浓度氮水平影响程度不一致。在15~30cm土层中,N1、N2处理的细根寿命要显著高于对照样地,N3、N4处理细根寿命与对照相比差异不显著。在15~30cm土层中,四个氮沉降水平对细根寿命影响不显著。N1、N2、N4水平氮沉降显著延长了春季根群和夏季根群细根的寿命而只有N1水平氮沉降显著延长了秋季根群水杉细根的寿命,N4水平氮沉降显著缩短了冬季根群水杉细根的寿命。Cox比例风险回归模型综合分析表明,N1处理细根死亡危险率要显著低于对照,而N2、N3的死亡危险率则差异不显著,N4处理细根死亡危险率是对照样地的205%。随直径和根序等级增加,细根死亡危险率显著降低,秋季和冬季细根寿命则显著高于春季;但增氮条件下,深层细根的死亡危险率则高于表层。对影响水杉细根寿命的因素按其影响程度的从大到小依次为根序、直径、出生季节、氮沉降水平、土层深度。