据国际气候变化委员会(IPCC)第五次评估报告预测到本世纪末全球地表平均增温0.3～4.8℃。全球温度升高对森林生态系统地上和地下过程的影响是不容忽视的。人口的增加、化石燃料的燃烧以及化肥的使用,排入大气中的含氮化合物持续上升,预计到21世纪末全球氮沉降速率会增加2～3倍。研究认为中国亚热带地区是氮沉降严重的区域。因而,研究土壤增温和氮沉降对森林生态系统的影响对维持生态系统生产力和森林生态系统碳汇储量等方面具有重要意义。为了揭示杉木(Cunninghamia lanceolata)细根分泌物的数量和化学组成对全球变暖和氮沉降的响应以及影响细根分泌速率的因素。本研究在福建三明森林生态系统与全球变化研究站陈大观测点开展杉木幼苗土壤增温和氮沉降双因子试验,包括对照(CT)、土壤增温(W,+4℃)、氮沉降(N,4 kg N.hm-2.·a-1)和土壤增温+氮沉降(WN)4个处理。通过原位收集的方法研究不同处理对杉木细根分泌速率、年通量和分泌物代谢组学特征的影响,并从土壤养分、细根生理生态特性、杉木生长和叶生理生态特性等方面分析细根分泌速率的影响因素。结果表明:(1)增温显著降低不同表征方法的细根分泌速率I(μg C g-1root biomass h-1),Ⅱ(μg C cm-1 root length h-1),Ⅲ(μg C cm-2root area h-1),并显著降低分泌物年通量。细根分泌速率在7、8月份最高,但最低的集中在2、3月份,冬季和春季的分泌速率显著低于夏季和秋季。氮沉降、土壤增温+氮沉降交互作用显著降低了细根的分泌速率。与对照相比,增温处理和氮沉降处理的分泌物年通量都显著降低。(2)在细根分泌物代谢组分分析上与对照相比,增温引起细根分泌物中的氨基酸例如L-茶氨酸显著增加。增温后一些酚及黄酮类物质亦显著增加。与对照相比,氮沉降处理杉木细根分泌物中的脂肪酸及其衍生物显著增加。增温处理的脂质含量显著增加,这可能是细根在增温下水分有效性降低,分泌更多的脂质以抵御干旱环境。在氮沉降处理与对照、增温处理相比有机酸例如苹果酸显著增加,这是因为在氮沉降处理中,细根分泌有机酸以活化更多的磷。与对照相比,增温处理、氮沉降处理的精氨琥珀酸减少。与对照相比,氮沉降处理、增温+氮沉降处理的酚及黄酮类含量显著增加,如芥子醇,这与杉木分泌酚类物质对邻近植株产生克制作用有关。(3)增温处理、增温+氮沉降处理能显著的促进树高增加,夏季和秋季树高长得较春季缓慢,总体来看是春季长的最快。(4)增温对杉木叶片的氮含量、磷含量、碳氮比和氮磷比有显著影响。增温处理、土壤增温+氮沉降处理对冬季和春季杉木叶片的氮含量、氮磷比有显著的促进作用。(5)混合线性分析模型表明,杉木叶片氮含量与细根分泌速率有显著负相关,这可能与土壤氮有效性增加而导致向细根分泌物的碳分配减少有关。树高与细根分泌速率亦呈显著负相关,这可能与地上生长增加引起碳向地上分配相对增加有关。比根长与细根分泌速率有显著的正相关,说明细根形态变化亦调节了细根分泌物的分泌。增温、氮沉降降低了细根的分泌速率和分泌物年通量,增温+氮沉降对细根分泌速率和分泌物年通量有显著的交互作用。细根分泌物化学组成如脂肪酸及其衍生物、糖类增加有利于细根吸收养分;增温、施氮增加细根氮浓度,游离的氮以氨基酸的形式储存,细根中氨基酸增加;细根为了争夺养分分泌黄酮类物质对邻近植物产生克制作用;施氮后细根分泌有机酸以活化更多的磷。杉木叶片氮含量、树高生长与细根分泌速率有显著的负相关关系,比根长与细根分泌速率有显著的正相关关系。在亚热带开展增温实验,研究杉木细根分泌物的数量和化学组成,对于深入认识全球变暖背景下林木细根分泌物对地下碳输入及土壤碳氮循环的贡献,以及气候-碳循环反馈具有重要科学价值。