土壤肥力不足会限制植物的生长发育,树种通过长期的进化形成适应养分环境变化的策略,认识这种策略对于理解不同树种环境适应能力具有重要科学意义。苗木是树木发育最为脆弱的阶段,受环境影响最大,研究苗木对环境的敏感性是认识其种群建成的重要途径。该研究以常绿针叶树种油松(Pinus tabulaeformis)和落叶阔叶树种蒙古栎(Quercus mongolica)两种常见树种幼苗为对象,苗圃期以指数施肥方式自3月30日至7月27日每周1次向单株苗木累计添加50、250、500mg Peters Professional水溶复合肥(20%N+8.7%P+16.5%K+微量元素)设置低、中、高三个肥力水平,生长季末测定苗木生长、根系形态、矿质养分、非结构性碳等,第二年春季进行造林试验,连续观测两个生长季苗木成活率和生长表现,对比研究油松和蒙古栎苗木形态、根系发育、贮存物质及造林表现对肥力水平变化的响应差异,以期深入了解两树种适应土壤养分机制。试验结果如下:(1)油松苗木生长对肥力的敏感性高于蒙古栎苗木。土壤肥力显著影响油松生长,高肥水平下油松苗木生长最好,苗高、地径和单株生物量分别是7.4cm、2.25mm和0.897g,分别为低肥水平的1.4、1.2和1.7倍。蒙古栎生长对肥力变化的响应则较弱,苗高、地径、生物量分别为9.7～10.0cm、3.10～3.27mm、3.057～3.530g,仅地径高肥环境较低肥时有显著增加。(2)油松和蒙古栎幼苗根系发育对土壤肥力水平有显著响应。高肥水平时油松粗根长度、表面积、体积显著增大,达到2.4cm、1.8cm~2、0.1cm~3,较低肥分别增加128.2%、318.5%和366.7%。细根长度随肥力水平改善显著减小,在低肥力时达到744.18cm,较高肥时增加了24.7%。比根长和比表面积对肥力水平的变化响应为负,在低肥水平分别是26.4m/g、218.7cm~2/g,较高肥时分别增加23.8%和53.5%。蒙古栎粗根大小随肥力水平的变化没有显著改变,细根长度、表面积对肥力水平有显著的负响应,低肥环境的蒙古栎细根长度和表面积达到1401.6cm和65.3cm~2,较高肥时分别增加148.7%和56.7%。蒙古栎的比根长对肥力水平也有负响应,低肥环境的苗木比根长4.8m/g,较高肥时增加127.8%。(3)油松、蒙古栎幼苗矿质养分含量都对肥力水平的改善有积极响应。高肥水平时油松养分贮存量最大,单株氮含量、磷含量、钾含量分别是17.2mg、4.4mg和13.1mg,较低肥分别增加304.5%、209.3%和255.7%。高肥水平时蒙古栎体内氮含量显著增加,单株氮含量为35mg,较低肥时增加62.33%。磷含量9.2～12.1mg,钾含量22.8～28.9mg,变化都不显著。油松、蒙古栎苗木的器官贮存物质比重对肥力水平的响应不同。肥力条件不佳时油松分配最多的氮、钾和淀粉到根系,肥力条件较好时将最多的氮和钾贮存到针叶。无论低肥力还是高肥力,油松总是将大量的磷贮存于根系。蒙古栎近乎90%的矿质养分和非结构性碳都贮存于根系当中,土壤肥力不影响养分分配。(4)冬春季节是苗木成活率下降的关键时期,蒙古栎幼苗的造林表现优于油松。造林第一个生长季油松和蒙古栎成活率较好,油松和蒙古栎苗木成活率均大于90%。经过冬季寒冷和春季生理干旱的不良环境后,油松苗木成活率锐降至53.6%～67.1%,下降高达27.1%～36.4%;第二个生长季末,成活率为42.1%～60.7%,第二个生长季成活率下降幅度为6.4%～11.4%,冬季和春季是油松成活率下降的关键期,苗圃施肥有利于提高油松成活率。蒙古栎幼苗对环境适应性强于油松,蒙古栎度过冬春休眠期寒冷与生理干旱环境后,成活率下降至80.0%～82.9%,下降了8.3%～10.4%,下降幅度为油松的三分之一;第二个生长季末,蒙古栎幼苗成活率为78.3%～80.8%,下降了1.7%～2.1%;苗圃施肥对蒙古栎造林成活率并无增益,但提高了蒙古栎第二个生长季地上部分生长量。综上所述,油松幼苗生长、养分贮存对外界肥力水平的响应强于蒙古栎,表明其对外界养分的依赖性更强。油松和蒙古栎都是耐瘠薄树种,两个树种在养分不佳的环境中通过增大比根长、比表面积、细根表面积、细根长度提高对土壤养分的获取能力。常绿针叶树种油松幼苗针叶和根系中贮存大量物质,落叶阔叶树种蒙古栎幼苗总是将90%的物质贮存于根系。一年生蒙古栎容器苗的造林表现优于油松,苗圃期土壤肥力的改善能增加蒙古栎造林后的生长量。