为了解幼苗更新过程中的生理适应机制,本研究以华北寒温性针叶次生林典型优势树种—云杉为研究对象,研究云杉更新幼苗随龄级及海拔的变化,主要有:(1)云杉幼苗叶片形态特征及C、N、P化学计量特征随龄级及海拔的变化,并对叶片形态特征及C、N、P化学计量特征进行相关性分析,研究C、N、P化学计量特征对叶片形态的影响;(2)云杉幼苗根系形态特征及C、N、P化学计量特征随龄级及海拔的变化,并对根系形态特征及C、N、P化学计量特征进行相关性分析,研究C、N、P化学计量特征对根系形态的影响;(3)对土壤C、N、P化学计量特征随海拔的变化进行分析;(4)研究云杉幼苗叶片—根系—土壤的C、N、P化学计量特征间的相关性,研究云杉幼苗发育过程中的养分来源。研究旨在深入了解叶片变化下云杉幼苗更新过程中C、N、P的时空变化及环境解释,为进一步揭示云杉更新的生态学机制提供重要补充,也为该地区森林植被恢复和生物多样性维持途径和方法的建立提供理论依据。主要结论如下:(1)随龄级的增加,云杉幼苗叶长、宽、周长、面积在增加,比叶面积在减小,叶片C、P含量、C:N值在增加,N含量、C:P及N:P值在减小,Rubisco酶活力在增强;根平均直径、比根长、比表面积在增加,根系C、N、P含量也增加,低龄级根系C:P及N:P值有先增加后减小的趋势。从叶片和根系形态指标及其相应碳、氮、磷累积计量水平和Rubisco酶活力的变化,发现幼苗随发育年龄,表现出异速生长的特征。(2)随海拔的升高,叶片形态与计量特征随海拔变化规律与随龄级变化趋势一致,Rubisco酶活力在增强;根平均直径、比根长、比表面积在减小,根系C、N、P含量增加,N:P值有减小的趋势。从叶片和根系形态指标及其相应碳、氮、磷累积计量水平和Rubisco酶活力的变化,发现幼苗更新受与海拔变化相关环境因子的影响较大。(3)随着海拔的变化,土壤C、N、P与根系C、N、P显著正相关,根系和土壤C、P含量与叶片C、P含量显著正相关,与叶片N含量显著负相关;叶片Rubisco酶活力与叶片C、P含量显著正相关,与叶片N含量显著负相关。叶片C、N、P计量受根系及土壤C、N、P计量的影响,同时与Rubisco酶活力所调控的光合作用密切相关。土壤C、N、P含量能很好的解释云杉幼苗叶片C、N、P含量的变化;5a以上云杉幼苗叶片Rubisco酶活力对叶片C、N含量的解释量均高于土壤。(4)随龄级和海拔变化,云杉幼苗叶片和根系形态与其碳、氮、磷计量(比)均存在显著相关性。云杉幼苗生长在元素水平上受体内C、N、P影响,叶片和根系中C、N、P通过影响叶片和根系的形态特征从而对幼苗的更新过程起调控作用。