碳水化合物是植物光合作用的主要产物。非结构性碳水化合物(non-structural carbohydrate, NSC)是植物生长代谢过程中重要的能量供应物质，在植物的呼吸、生长和其它生理需求与光合作用不同步时提供碳的缓冲区。NSC 的变化不仅反映同化物储蓄和生长投资分配之间的动态平衡，而且进一步影响植物的生长和对环境变化的响应。全球氮（N）沉降对植物 NSC 含量的影响已成为该领域的研究热点，目的是揭示生态系统的碳平衡和物质循环对土壤有效 N 变化的响应机制，以此提出有参考价值的人工林培育和经营策略。本研究以一年生油松幼苗盆栽 N 添加实验为基础，设置 4 种氮添加水平(0、3、6、12 g N⋅m^-2⋅a^-1)，将植物器官分为叶片、枝干、不同径级(0-1mm、1-2mm、>2mm)根系 5 个器官，通过定期取样和脉冲标记等方法研究了氮添加对油松幼苗不同器官 NSC 及其组分（可溶性糖和淀粉）的含量、光合碳分配和碳水化合物中 δ¹³C 的影响过程和机制，主要结论如下：
     （1）高浓度的氮素添加(12 g N⋅m^-2⋅a^-1)处理显著提高了苗高和生物量，在 N₁₂ 水平下幼苗苗高和生物量分别比未施氮处理增加 26.62%和 28.57%。随氮添加水平增加，根冠比降低，叶重比、地上生物量增加，说明土壤有效 N 含量增加后，油松对根部生物量的投资相对减少，氮添加有利于植物地上生物量的增加。幼苗苗高、生物量及分配格局的改变表明油松幼苗可以通过调节生物量在地上与根系、叶与茎之间的分配适应外界环境条件的变化。
     （2）由于不同组织在植物生长中的主要作用和功能不同，1-2mm 根中可溶性糖、淀粉和 NSC 含量均显著高于叶片、枝干、0-1mm 根、>2mm 根，且在各组织中浓度大小均表现出 1-2mm 根>叶片>枝干、以及>2mm 根>枝干的大小关系；油松幼苗各器官中可溶性糖、淀粉和 NSC 含量存在明显的取样时间差异，后两次取样 NSC 及其组分含量明显降低，说明以上指标具有时间动态性；随着氮添加水平增加，油松幼苗中可溶性糖、淀粉、NSC 含量在不同器官间变化趋势存在差异，这说明油松幼苗不同器官对氮添加有不同的适应性，油松幼苗能通过改变 NSC 及其组分在各器官中的积累与分配来适应氮的增加，而改变的程度随氮素供应水平而不同。各器官中可溶性糖/淀粉的比值基本都小于 1，说明 NSC 主要以淀粉为主。随氮添加水平增加，土壤 pH 值呈现降低的趋势；并且随取样时间增加，油松幼苗中可溶性糖、淀粉、NSC 含量主要受土壤 pH 影响。总之，不同氮添加水平、取样时间对油松幼苗不同器官中 NSC 及其组分（可溶性糖和淀粉）含量的影响不同。
      （3）¹³C 稳定同位素标记表明，随氮添加水平增加，各器官中¹³C 含量和碳水化合物中 δ¹³C 值均呈增加的趋势，说明短期 N 添加有利于植物同化¹³C，并提高油松各器官碳水化合物中¹³C 的分配。可溶性糖、淀粉、纤维素中 δ¹³C 值在不同施氮处理以及不同器官间均表现一定的差异，说明植物对碳的同化及在不同器官中的分配受植物自身生理特征和土壤有效 N 变化的影响。
      总之，氮添加水平对油松幼苗中 NSC 及其组分的含量、碳在不同器官间的分配存在明显差异，说明全球 N 沉降可能对树木不同器官异速生长的影响不同，并因此对针叶林生态系统产生影响。