植物功能性状反映了其对不同环境的生态适应策略，是解析物种共存机制、适应性进化与生态系统稳定性的重要理论基础。基于经济学视角对植物碳投资与资源回报间权衡关系的理解，逐步建立了“叶经济谱”（LES）和“根系经济空间”（RES）两大经典理论框架，为揭示地上与地下资源获取策略分化规律提供了研究范式。含碳化合物作为植物生长代谢与适应性进化的物质基础，广泛参与养分获取、生理代谢和防御等关键生命过程，是支撑植物策略分化的重要化学基础。然而，受限于植物碳组分结构复杂、定量表征困难等技术瓶颈，目前有关叶片和根系经济策略的碳化学基础的认识仍多局限于元素浓度或少数特定化合物层面。对于分子水平的含碳化合物如何与器官特异性经济策略相协调，以及地上、地下经济策略是否遵循相似的碳分子基础，仍缺乏系统性解析。

针对上述研究空白，中国科学院成都生物研究所尹华军团队以西藏墨脱亚热带森林中13种共存优势树种为对象，利用固态¹³C核磁共振技术，量化了叶片和根系中的关键碳官能团组成特征，并分析了其与LES和RES的协调关系。结果表明，叶片和根系的碳分子性状及其与经济策略的协调模式存在显著差异（图3）。具体而言，在地上，采取获取型策略的叶片更倾向于将碳分配给高生理活性、富氮的化合物，而非用于构建延长叶片寿命的结构性碳水化合物；同时，叶片防御性碳组分与LES相解耦（图1）。与之不同，根系则沿资源保守-获取梯度表现出代谢活性碳组分与防御性化合物之间的权衡。此外，对应协作梯度，根系结构性碳水化合物与碳分子多样性也存在权衡关系（图2）。本研究揭示了碳分子性状在地上和地下多维经济性状空间中的差异化支撑作用，为理解异质环境下植物如何通过整株水平的策略权衡实现生境适应与物种共存提供了新视角。

上述研究成果以“Contrasting molecular-level carbon traits underlying leaf and root economic strategies in a subtropical forest”为题，发表于国际植物学领域经典期刊Journal of Ecology。论文第一作者为中国科学院成都生物研究所特别研究助理王光如，通讯作者为尹华军研究员和张佩佩副研究员。论文的合作者还包括成都生物所博士生杨涵，王吉鹏副研究员和博士生王敦刚。本研究得到了国家自然科学基金和中国博士后科学基金的资助。

原文链接：https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2745.70404

图1. 叶片性状与其碳分子性状的协调关系

图2. 根系性状与其碳分子性状的协调关系

图3. 叶片和细根功能性状与其碳分子性状的协调关系概念框架