本研究以福建南平峡阳林场(26°48’N,117°58’E)5块最大距离不超过1km的不同林龄(3年生、8年生、14年生、21年生、46年生)杉木人工林为研究对象。研究采用完全随机区组设计,在每个林龄的林分内设置4个20 m×20m的试验小区。我们对这5片林分不同叶龄的叶片、不同序级的细根和土壤的氮稳定同位素组成(δ15N)进行了测定,一方面利用它们对林分氮循环相关问题的指示作用来探讨不同林龄杉木人工林氮饱和状况的差异,另一方面对比并探讨它们与土壤净氮矿化速率、土壤微生物群落与结构组成以及土壤可溶性有机碳氮的相关性,试图探讨出研究森林生态系统氮循环更有利的工具。主要结论如下:(1)不同林龄杉木人工林的叶片和细根的δ15N值均具有显著差异,且均表现为3年生的幼林和46年生的老林显著较高。而叶片15N富集指数(叶片δ15N-土壤δ15N)在不同林龄间也具有显著差异,其中3年生和46年生林分较接近于0。不同叶龄叶片的δ15N值以及不同序级细根的δ15N值则不具有显著差异。研究结果显示,3年生和46年生林分的氮饱和程度显著高于其他林龄,说明虽然同处氮沉降严重的中国亚热带地区,氮素仍是限制处于速生期林分生长的因素。(2)细根δ15N值与土壤净氮矿化和净硝化速率间存在显著相关性,且具有随着序级增大,相关系数逐渐降低的趋势。但叶片δ15N值与土壤净氮矿化和净硝化速率间的相关性均没有达到显著水平。研究结果表明,细根δ15N值对土壤氮转化速率的指示作用比叶片强,其中又以1级根的指示作用最强。(3)不同林龄杉木人工林土壤微生物群落结构组成具有显著差异。主要表现在3年生和46年生林分革兰氏阴性细菌、丛枝菌根真菌的磷脂脂肪酸摩尔丰度值显著较低,而革兰氏阳性细菌的摩尔丰度值以及革兰氏阳性细菌与阴性细菌的比值则显著较高;不同林龄杉木人工林真菌种群和真菌与细菌比值的摩尔丰度值均不具有显著差异,但从数值上具有3年生和46年生林分较低于其他林分的趋势。另外,我们还发现本研究所探讨的大部分微生物种群磷脂脂肪酸摩尔丰度值与细根和叶片的δ15N值均具有显著的相关性。但从相关系数的角度来看,叶片δ15N值与微生物种群结构间的相关性较细根强。研究结果显示,不同林龄土壤微生物群落结构组成也从侧面指示出3年和46年生林分的氮饱和程度可能较高,而植物δ15N值与微生物群落结构组成具有较紧密的关系,但叶片δ15N值与其的相关性较强。(4)四种方式浸提的可溶性有机碳、氮含量在不同林龄间具有显著的差异。3年生和46年生林分土壤的2M KCl溶液、0.5M K2SO4溶液以及冷水浸提的可溶性有机碳/氮占总碳/氮的比值上均具有较低的趋势。植物δ15N值与四种方式浸提的可溶性有机氮之间的相关性均未达到显著水平,但热水浸提的可溶性有机氮却与微生物种群磷脂脂肪酸含量间存在显著的相关性。结果显示,植物δ15N值与可溶性有机氮之间并无相关性,微生物可能是连结两者间的主要中介物。