于2018年7月植物生长季,对长白山模拟12年氮（N）沉降控制试验样地的东北山梅花（Philadelphus schrenkii Rupr.）、刺五加（Acanthopanax senticosus（Rupr.Maxim.）Harms.）、暴马丁香（Syringa reticulata（Blume）H.Hara.）三种优势灌木进行了根系采样,并利用根序法研究了根系形态特征和解剖结构对不同梯度N添加处理的响应,旨在探求三种优势灌木根系之间潜在生态联系。本试验共设置了三个N添加梯度,分别为对照(CK,0 g N m^-2·a^-1)、低N处理(T_L,2.5 g N m^-2·a^-1)和高N处理(T_H,5.0 g N m^-2·a^-1)。研究结果如下:外源施N处理显著改变了三种优势灌木前五级细根总氮（TN）、总磷（TP）含量,然而对总有机碳（TOC）含量无显著影响。本实验中三种灌木前三级细根（吸收根）皮层厚度和中柱直径在N添加下分别呈现出降低和增加的趋势。东北山梅花前三级细根在施N处理下皮层厚度与皮层层数和皮层细胞直径保持一致变化关系,刺五加和暴马丁香皮层厚度可能仅来自于皮层层数的作用。我们可以认为三种灌木耐旱性有某种梯度关系,具体可以表示为东北山梅花<刺五加<暴马丁香。结果表明:植物细根感知外界环境条件变化而做出相应的形态和解剖方面的改变来优化自己的生理功能。植物细根形态和解剖之间存在紧密联系,主要通过其自身生理功能的差异来体现。生态化学计量能够对细根形态和解剖方面的变化给出相应解释。