植物经济学理论认为，植物通过生态进化权衡形成从“资源获取型”到“资源保守型”的连续策略谱，这些策略通过叶片和细根等功能性状的组合得以体现。然而，围绕叶经济谱（LES）和根经济空间（RES）之间是否存在协同关系，学术界长期存在争论——“全株经济学谱”假说认为叶片和细根性状应通过生理耦合呈现协同变化，但许多研究亦发现二者存在功能解耦。现有研究结论存在争议的一个关键局限在于绝大多数研究未能剥离环境梯度的影响。当叶片与细根性状沿气候或土壤养分条件发生趋同响应时，二者会表现出统计学上的关联，使研究者难以区分是植物器官间的生理耦合，还是环境驱动的性状共变。

针对上述问题，清华大学地球系统科学系王焓副教授课题组在福建省上杭县亚热带常绿阔叶林生态系统中，选取了山顶和山谷两个环境条件对比鲜明的群落，对41个共存物种的87株木本植物个体进行了叶片与细根的耦合取样，测量了涵盖形态、化学和生理三个维度的18项功能性状。研究在群落内检验根-叶经济性状的协同关系，去除环境梯度可能造成的性状共变。此外，研究采用基于个体水平的配对取样策略，避免了传统物种均值方法忽视种内变异的不确定性。

研究发现，在叶片与细根性状的两两关系中，绝大多数形态和化学性状未表现出显著的跨器官协变，如叶氮和根氮、比叶重和比根长等性状间均无显著相关；在多变量降维分析中，根经济空间呈现由"协作"轴和"保守"轴构成的二维结构，叶经济谱在降维性状空间中与根经济空间呈正交关系。该格局在群落间和群落内均显著出现，表明叶片和细根功能性状的变异存在稳定的解耦关系。研究进一步通过系统发育比较分析证实，叶经济谱与根经济空间的正交关系在排除系统发育信号后依然稳健，表明叶片-细根性状的解耦是共存植物的内在生态策略，而非物种间进化保守性的结果。

基于上述发现，研究提出了“异质性驱动解耦、趋同选择促进协变”的机制框架：在资源相对充裕、物种多样性高的亚热带森林中，微环境异质性或使叶片和细根处于不同选择压力下，驱动二者独立优化、降低竞争；而在资源受限生态系统中或更大的空间尺度上，共同环境驱动力则收窄可行性状组合、促进根-叶性状的协变关系。这一框架有助于调和此前关于根-叶性状关系研究的不一致结论，为理解高多样性森林生态系统的物种共存机制提供了新的功能性状视角。

图1 叶经济谱与根经济空间在亚热带常绿阔叶林群落中的解耦格局

(A-B) 叶功能性状降维空间的结构与组成, (D-F) 细根功能性状降维空间的结构与组成, (G-H) 细根-叶片经济空间的结构，显示叶片-细根经济轴间的解耦关系

研究成果以 "Non-correlated variation of leaf and fine root traits in subtropical forest plants" 为题，于2026年5月在《生态学快报》(Ecology Letters) 在线发表。清华大学地球系统科学系博士生朱驭之为论文第一作者，王焓副教授为通讯作者。合作者包括福建师范大学、南京林业大学、英国雷丁大学、帝国理工学院、明尼苏达大学、西悉尼大学等国内外多家科研机构的研究人员。该研究得到国家重点研发计划等项目资助。

论文链接：

https://doi.org/10.1111/ele.70397

供稿：朱驭之

编辑：王佳音

审核：俞乐