土壤环境与植物自身属性影响着植物氮吸收, 明确河北坝上不同植物根系氮吸收偏好及其与土壤属性和根性状的关系, 可以增进对植物氮获取策略的理解, 同时为河北坝上混交防护林的构建提供理论依据。该研究选取张家口市康保县常见的农田防护林树种: 榆树(Ulmus pumila)、小叶杨(Populus simonii)、柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)和宁夏枸杞(Lycium barbarum)为研究对象, 采用¹⁵N同位素示踪技术测定植物根系对不同形态氮(硝态氮、铵态氮和甘氨酸氮)的吸收速率及其偏好, 并分析其与根系形态、构型和化学性状以及土壤环境的相关关系。结果显示: 宁夏枸杞根系偏好吸收硝态氮(硝态氮占总氮吸收的贡献率为46.05%), 其次是甘氨酸氮和铵态氮。小叶杨、榆树和柠条锦鸡儿根系各形态氮吸收的贡献率为铵态氮(44.91%-68.68%) >甘氨酸氮(22.63%-45.11%) >硝态氮(8.69%-9.98%)。Spearman相关性和冗余分析显示: 硝态氮的吸收速率与根直径和组织密度显著负相关, 与比根长和比表面积显著正相关, 即具有小的直径和组织密度、大的比根长和比表面积的根系表现出更高的硝态氮吸收速率。根分支强度与甘氨酸氮和总氮吸收速率显著正相关, 即具有高分支强度的根系其有机和无机氮吸收速率更高。根氮含量与铵态氮、甘氨酸氮和总氮吸收速率均显著负相关, 即低氮含量的根系表现出更高的氮吸收速率。4种防护林植物对3种形态氮的吸收存在显著差异, 其不仅与土壤氮含量有关, 还与植物根系自身的形态、构型和化学性状有关。基于植物氮吸收偏好以及根系结构性状与土壤肥力的影响综合考虑树种搭配, 在养分贫瘠的环境需减小植物的种间竞争, 最大限度地利用养分, 因此建议构建乔木-灌木(小叶杨-宁夏枸杞、榆树-宁夏枸杞)、灌木-灌木(宁夏枸杞-柠条锦鸡儿)混交防护林, 或是在原有小叶杨纯林或榆树纯林的林下补栽灌木宁夏枸杞。研究结果为河北坝上地区多树种防护林的构建提供理论依据。