近日，中国科学院植物研究所研究员严正兵团队与合作者，依托中国科学院林冠塔吊平台，揭示了叶片水分关系与经济学谱的权衡机制。相关研究成果发表于《植物生理学》（Plant Physiology）。

叶片的水分状况和碳经济策略是决定植物生理过程和功能的重要基础。然而，这两类性状是完全协调还是存在独立变异的空间，目前仍存在争议。此外，性状之间的协调关系并非固定不变，会随环境条件发生动态调整。在不同环境背景下，叶片水分状况与碳经济策略的协调关系如何变化，仍有待探索。

对此，植物所植被结构与功能研究团队依托中国科学院林冠塔吊平台，以我国温带、亚热带和热带三大典型森林生态系统为研究对象，共采集61个物种、216株乔木的林冠叶片样本，并以叶片压力-容积曲线性状（PV性状）表征叶片水分状况，以叶经济学谱性状（LES性状）表征碳经济策略，探究二者之间的协调关系。

研究发现，PV性状与LES性状呈现部分协调关系。其中，膨压损失点这一反映植物耐旱能力的重要水力阈值独立于LES框架，而叶水容等其他PV性状则与LES协同变化。这可能是由于膨压损失点直接关联植物生存安全、变异受限，因此与资源获取策略存在功能分化；相比之下，饱和含水量既影响植物光合作用潜力，又决定叶片储水能力，从而成为连接其他PV性状与LES性状的重要桥梁。

值得注意的是，PV-LES协同程度具有明显环境依赖性：在资源相对匮乏环境中，处于LES保守端的植物表现出更紧密的协同关系，以提高资源利用效率；而在资源丰富环境中，不同性状则具有更大的组合空间，PV-LES性状网络紧密程度下降。

这些发现揭示了植物叶片碳水关系协同的机制基础，加深了对植物功能策略及物种共存机制的理解，并为预测森林生态系统对气候变化的响应提供了理论依据。

相关论文信息：

https://doi.org/10.1093/plphys/kiag342