为了揭示杉木(Cunninghamia lanceolata)幼苗对全球变暖的地下响应,在福建省三明市陈大国有林场开展杉木幼苗土壤增温试验,试验采用完全随机设计,依据IPCC第四次评估报告中预测到本世纪末全球地表平均增温0.3-4.8℃(IPCC,2013),设置对照(CT)、增温(W,+4℃)两个处理,每个处理6个重复。按照生长节律测定杉木幼苗两个品种(三代杉木苗、短侧枝杉木苗)的细根代谢特征(细根比呼吸速率、非结构性碳水化合物),细根形态学特征(比根长、比表面积、根组织密度)、化学计量学指标(C、N、C/N),探讨增温对杉木细根呼吸的影响及可能机理。结果表明:(1)土壤增温对杉木幼苗细根形态特征的影响因不同季节、不同品种而异。对于三代杉木苗,冬季和春季,土壤增温对比根长和比表面积没有显著影响,但使根组织密度显著减小;夏季,土壤增温显著增加了细根比根长,根组织密度,降低了比表面积。对于短侧枝杉木苗,夏季土壤增温对比根长、比表面积、根组织密度均没有显著影响。冬季,土壤增温后,比根长、比表面积显著降低,根组织密度显著增加;春季,比根长、比表面积显著增加,根组织密度没有显著变化;秋季,比根长、根组织密度显著增加,比表面积没显著变化。增温对短侧枝杉木苗细根形态特征的影响更显著。(2)季节、土壤增温、季节和土壤增温的交互作用对三代杉木苗和短侧枝杉木苗细根细根碳、氮和碳氮比均有显著影响。冬、春、秋季,土壤增温使三代杉木苗和短侧枝杉木苗细根N浓度均显著增加,而夏季高温期间,三代杉木苗N浓度反而显著下降。由于细根N浓度提高从而相对地降低了细根组织的C浓度。土壤增温后,冬、春、秋季,三代杉木苗细根C浓度显著减少,夏季没有显著变化;增温对短侧枝杉木苗细根C浓度影响不显著。(3)四次取样发现,土壤增温对两个杉木品种细根NSC浓度、糖淀比均无显著影响。夏季和秋季,增温对细根可溶性糖、淀粉浓度亦无显著影响。冬季,土壤增温使淀粉浓度显著减少,三代杉木苗可溶性糖没有显著变化,短侧枝杉木苗显著增加。春季,土壤增温使三代杉木苗和短侧枝杉木苗细根可溶性糖显著减少。(4)季节、土壤增温、品种以及土壤增温和品种的交互作用对杉木幼苗比根呼吸有显著影响。冬季气温较低时,土壤增温对三代杉木苗和短侧枝杉木苗细根呼吸均没有显著影响;春季和秋季,土壤增温对细根呼吸有显著促进作用;而夏季,三代杉木苗细根呼吸对土壤增温产生驯化,增温处理显著低于对照。混合线性模型分析结果表明,取样时间、细根氮浓度和可溶性糖浓度对比根呼吸有显著影响,短侧枝杉木苗的细根SRR整体上小于三代杉木苗,四次取样时间发现,第三次取样即夏季细根SRR最高。对照处理细根比根呼吸速率小于增温处理,SRR与细根N浓度成正相关,与细根可溶性糖浓度成负相关。综上,土壤增温提高了表层土壤的氮有效性和细根的氮浓度,从而促进了细根呼吸作用;但降低了土壤水分有效性,对细根呼吸有限制作用。在夏季,由于土壤增温与环境高温的叠加作用,细根通过降低氮浓度,从而降低根系单位质量的维持成本,导致三代杉木苗细根呼吸在夏季高温时产生驯化。品种之间的差异对杉木幼苗细根呼吸有显著影响,可能两个品种之间地上生长情况有显著差异,从而影响地下的碳分配额。不同杉木品种在不同处理之间细根SRR的差异主要与细根N浓度和可溶性糖浓度有关。三代杉木苗在应对全球变暖时,更具有温度适应性。