随着工农业的发展而引起的氮沉降量持续增加，正在逐步改变生态系统的结构和功能。以往关于氮沉降对森林生态系统影响的研究大部分集中在温带森林和部分亚热带森林，热带森林研究较少，而热带森林在维持全球碳平衡和调控气候变化等方面都发挥着及其重要的作用，因此在我国开展氮沉降对热带雨林生态系统碳循环影响的研究具有重要的理论和现实意义。但是传统的方法在评价氮沉降对森林生态系统的影响中存在一定限制，而δ15N能够提供生态系统氮循环中氮输入、转化、输出的综合信息，反映氮循环时空变化，并且可以短期内量化氮沉降对森林生态系统碳氮循环的影响。本研究选择海南尖峰岭热带山地雨林原始林和次生林为研究对象，通过测定植物-土壤中有效性氮含量以及δ15N自然丰度，研究尖峰岭热带山地雨林的δ15N特征及变化规律，旨在了解尖峰岭热带山地雨林是否存在氮限制状态及植物对氮源的利用是否存在偏好性。研究结果有助于揭示全球变化背景下尖峰岭热带山地雨林生态系统固碳能力的变化，为科学评估热带森林生态系统对全球变化的适应性提供基础。主要实验结果如下：（1）尖峰岭热带山地雨林区全年氮的湿沉降量为5.98kg N ha-1，与其他地区森林相比（温带森林一般为3.3-23.6kg N ha-1，亚热带森林一般为8.2-38.2kg N ha-1），为低等程度氮沉降，且氮输入通量与降雨量呈正相关性（R2=0.84，P<0.01）。其中，原始林径流氮输出为1.89kg N ha-1，而硝态氮占总氮输出的56.6%；次生林径流氮输出为2.15kg Nha-1，硝态氮输出占总氮输出的59.6%。因此，尖峰岭地区氮主要以硝态氮的形式淋失。（2）通过对尖峰岭热带山地雨林原始林和次生林植物和土壤δ15N、氮含量、富集因子以及C/N的分析表明，原始林比次生林具有更丰富的氮素营养。通过分析尖峰岭热带山地雨林原始林和次生林叶片、细根、凋落物和土壤的δ15N发现，原始林细根（-0.6‰）、未分解凋落物（-1.0‰）、半分解凋落物（-1.2‰）和矿质土壤（1.6‰）δ15N均比次生林（分别为-1.3‰，-1.5‰，-1.5‰，1.8‰）高，但是无显著差异，而原始林叶片δ15N（-1.4‰）显著高于次生林（-2.5‰）（P<0.05）。通过计算富集因子（叶片与土壤δ15N的差值）以消除土地利用方式和土壤年龄导致的土壤和植物δ15N的差异，发现原始林富集因子（-3.0）大于次生林（-4.6）。表明，原始林的氮比次生林更加富有，但无显著差异。另外，植物叶片和土壤氮平均含量分别为1.50%（0.69%-2.61%）和0.14%（0.10%-0.16%）。无论是植物还是土壤中，原始林的氮含量均高于次生林。原始林与次生林植物叶片和土壤C/N无显著差异，但是原始林植物叶片C/N（31.50）比次生林（34.83）低11个百分点。（3）通过分析尖峰岭热带山地雨林土壤无机氮存在形态、植物土壤δ15N以及矿化硝化速率，表明尖峰岭热带山地雨林是受氮限制的。尖峰岭热带山地雨林植物叶片和土壤δ15N分别为-2.3‰（-5.7‰-1.3‰）和1.8‰（0.9‰-2.7‰），土壤δ15N显著高于植物δ15N，但是均低于热带森林叶片和土壤δ15N的平均值（3.7和9.0‰）。不同物种叶片δ15N变化范围在-5.1‰-1.3‰，约为6‰，相比于其他温带森林等变化范围要小，和其他热带地区的研究结果近似。这种现象产生的原因很可能是植物偏好利用同一形式的氮源作为其氮素营养。尖峰岭热带山地雨林植物可利用氮素营养主要是无机氮（铵态氮和硝态氮）。旱季和雨季原始林和次生林土壤中的总无机氮含量分别为4.83mg N kg-1、4.21mg N kg-1和3.20mg N kg-1、2.42mg N kg-1，其中铵态氮约占总无机氮的91.56%和82.9%。通过二元混合模型计算出植物吸收的铵态氮占总无机氮的85%。结果表明铵态氮是尖峰岭热带雨林主要的氮素营养。另外，土壤矿化速率为0.31mg N kg-1day-1和0.98mg N kg-1day-1，高于土壤硝化速率0.12mg N kg-1day-1和0.87mg N kg-1day-1，表明土壤硝态氮产量较低。