三倍体毛白杨因具有速生、丰产、优质、高效的特点而成为我国华北地区主要用材树种,但因该树种速生丰产用材林缺乏合理水肥管理等集约经营措施,生产力较低。水肥耦合在国内外虽已广泛应用于人工林培育,但关于其对杨树水氮吸收和利用的调控效应和机制目前尚了解不足。本研究针对沟灌水肥耦合方式下杨树水氮吸收和利用特征的变化规律与机制等科学问题,以栽植于黄泛平原砂土上的三倍体毛白杨人工林（三年生）为研究对象,研究3个灌溉梯度(W₂₀、W₃₃、W₄₅;即沟渠正下方40 cm土壤水势分别达到-20、-33和以及-45 k Pa时灌溉),4个施N梯度(N₁₂₀、N₁₉₀、N₂₆₀、N0,;即施肥量为120、190、260、0 kg·hm^-2·a^-1)和自然条件（CK对照）下毛白杨林木生长和水氮吸收利用规律,在对林木生长及环境因子进行连续监测的基础上,运用田间试验研究以及理论分析的方法,开展沟灌水氮耦合条件下毛白杨林木生长及水氮吸收利用规律的相关研究;揭示林木水氮吸收利用特征对水肥耦合的响应规律与机制。研究结果如下:（1）水氮耦合措施不能改变毛白杨原有的季节生长模式,但合适的水氮耦合措施能够有效调控毛白杨的生长发育。W₂₀N₁₂₀(高水低肥;土壤水势-20 k Pa,施N量120 kg·hm^-2·a^-1)处理的胸径增量最高,对三倍体毛白杨的林地生产力提升最为显著,其林地生产力最高可达32.37 m³·hm^-2·a^-1。（2）毛白杨对水分的吸收主要受到灌水量的影响,W₂₀N₁₂₀处理吸水量和水吸收效率最高,分别为13268.28 t·hm^-2·a^-1和129.4%。增加灌溉量或施N量都会提高林木吸氮量,但吸氮量主要受施N量影响;W₂₀N₂₆₀处理总株吸氮量最高,达112.17 kg·hm^-2·a^-1,较CK增加74.0%。（3）各处理中,W₂₀N₁₂₀处理氮肥偏生产力最高,总株氮肥偏生产力可达221.4 kg·kg^-1。不同水氮耦合处理灌水量对灌溉水的利用效率影响效果显著,其中W₄₅N₂₆₀处理灌溉水利用效率最高,达13.66 g·kg^-1。充足的灌水能够降低毛白杨对氮肥的依赖,同时促进其对氮肥的吸收利用,增加氮肥偏生产力。（4）毛白杨各器官中,生理活动比较活跃的器官,如叶片和根系,对灌水和施肥的响应较为积极。W₂₀灌溉梯度时,叶片生物量分配比例较CK提升45.5%,增量为0.05 g·g^-1。适当的水氮耦合措施能够改变毛白杨体内的生物量分配以及养分分配,促进叶片的生长发育,进而提升林木蒸腾,增强光合作用,并强化毛白杨根系对水分和氮肥的吸收利用,最终有效提升林地生产力。（5）综上所述,为达到较大的收益,当地应保持充足的水分灌溉（-20 k Pa）,和相对偏低的施氮量(120 kg·hm^-2·a^-1)。