氮沉降作为全球气候变化的重要内容之一,目前已成为一个非常重大的问题,并对地球生态系统造成了巨大的影响。研究表明其改变了氮、磷等土壤养分的可利用性,进而对植物的正常生长产生影响。本实验通过人工模拟氮沉降,以NH4NO3作为大气氮沉降带入到试验地的模拟氮源。将一定量的NH4NO3溶解于水中,设置四个氮沉降梯度并对试验地进行处理,四个处理分别为:对照组(CK,0kg·hm-2·a-1)、低氮组(LN,50kg·hm-2·a-1)、中氮组(MN,100kg·hm-2·a-1)、高氮组(HN,150kg·hm-2·a-1),于2011年7月至2014年7月期间,每月分别于月初和月中喷施两次。测定木荷幼苗的光合特性、稳定碳同位素、叶碳氮磷以及四种磷组分含量。特别的是:本实验引用了国外在植物体磷养分分级研究中的方法,该方法将植物叶中的磷分为了结构磷、代谢磷、核酸磷以及前三部萃取剩余的残留磷,克服了植物磷分配策略上的研究困难。结果表明:①经过三年的人工模拟氮沉降试验,低氮提高了木荷幼苗的株高基径相对增长率,而中高氮反而降低了木荷幼苗的株高基径相对增长率。低水平氮沉降刺激了木荷幼苗的生长,而高水平氮沉降对木荷幼苗的生长起抑制作用;②低氮提高了木荷幼苗最大净光合速率(Pnmax),而中高氮反而降低了木荷幼苗的Pnmax。适度的氮沉降提高了木荷幼苗叶的光合能力,而过高水平氮沉降会对木荷幼苗叶的光合能力起限制作用。同时随着人工模拟氮沉降时间的延长,原本对木荷幼苗最大净光合速率起促进作用的中氮开始限制木荷幼苗的光合能力,说明氮沉降对植物体的影响具有一定的积累效应;③低水平氮沉降降低了木荷幼苗叶的δ13C值,而高水平氮沉降提高了木荷幼苗叶的δ13C值(P<0.05)。适度的氮沉降降低了木荷幼苗叶的水分利用效率,而过高水平的氮沉降提高了木荷幼苗叶的水分利用效率。④低氮显著的降低了木荷幼苗叶的氮含量,而中高氮下木荷幼苗叶的氮含量呈增加的趋势(P<0.05);木荷幼苗叶中的碳含量随氮沉降水平的提高呈先增后降的趋势,且碳/氮比呈先增后降的趋势(P<0.05)。适度的氮沉降提高了木荷幼苗的氮素利用效率,而过高水平氮沉降降低了木荷幼苗的氮素利用效率;氮沉降降低了木荷幼苗叶中的磷含量,提高了叶的氮/磷和碳/磷比(P<0.05)。氮沉降使木荷幼苗生长的由氮限制状态转为磷限制,提高了木荷叶的磷利用效率。⑤氮沉降降低了木荷幼苗的四种磷组分,降低了木荷幼苗叶中代谢磷/结构磷和代谢磷/核酸磷的比值(P<0.05)。氮沉降提高了木荷幼苗结构磷和核酸磷在总磷中的比重,降低了代谢磷的比重。我们发现:适度的氮沉降对木荷幼苗的生长起着促进的作用,而过高的氮沉降会抑制木荷幼苗的生长,导致木荷幼苗生长速度减缓,光合能力下降,养分失衡等问题。此外我们还发现:在亚热带,氮沉降会导致木荷幼苗的生长受磷限制,并且植物体通过优化磷在细胞中的分配策略来适应磷限制。