植物根系在长期进化过程中形成了多样化的资源获取策略，这些策略不仅决定植物对多变环境的适应能力，也是维持森林群落物种共存与生态系统功能稳定的重要基础。近年来，根系多维经济空间理论的提出为科学认识植物地下资源获取策略提供了新的研究范式。然而，现有研究多聚焦于根系自身形态、生理和化学性状解析，却忽略了以根系分泌物为代表的根系活动介导的根际区根系—微生物等功能共同体在植物养分获取策略中的关键作用及其生态重要性。实际上，根系分泌物作为植物地上光合碳进入根际的主要途径，是链接根系、微生物与土壤等核心功能单元互作的关键物质、能量和信息媒介。特别地，根系分泌物通过耦合根系—微生物—土壤之间“自上而下”的碳流输入与“自下而上”的养分反馈，在根际尺度上驱动多功能单元的高效协同运作，进而构建起一个以根际互作为核心、牵一发而动全身的“生命共同体”闭环系统。在该系统中，根系分泌物既为微生物提供能量，又通过化学信号参与防御调控和功能微生物招募，对植物养分获取及其生态系统结构和功能产生深远影响。然而，受制于根际环境高度复杂性及其研究技术限制，这一关键调控枢纽在介导植物环境适应性策略、物种共存机制等方面的重要生态学意义研究极为匮乏，理论认识薄弱。

针对这一研究空白，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种优势共存树种为对象，综合分析了各树种细根功能性状、分泌物分泌速率与代谢组成以及根际微生物功能特征，系统辨识了根系分泌物速率和组成在根系经济空间框架中的功能定位，及其在串联根系—微生物功能耦合中的核心作用。研究发现，沿根系资源“获取型—保守型”梯度，不同树种的根系分泌速率与化学组成呈现出显著的协同变化。具体地，随着树种策略从保守型向获取型转变，树木的根系分泌速率增加，其化学组成多样性也更为丰富（图1）。这种兼具“高通量—多样化”的根系分泌策略进一步招募了富营养型、快速生长微生物类群的聚集，从而构建起根系策略与根际微生物功能密切耦合的代谢桥梁（图2和3）。该研究首次证实了根系分泌物化学多样性是驱动根系与根际微生物等核心功能单元协同运作并促进共存树种地下策略分化的关键调控枢纽。

上述研究成果以“Root exudate chemodiversity bridges acquisitive-conservative strategy synergy between roots and rhizosphere microbes in a subtropical forest”为题，发表于生态学领域顶级期刊Ecology Letters。论文第一作者为中国科学院成都生物研究所博士生杨涵，通讯作者为尹华军研究员和张佩佩助理研究员。本研究得到了国家自然科学基金、中国博士后科学基金及西藏自治区科技计划项目的资助。成都生物研究所余奇和鞠文彬博士在野外树种标本采集与鉴定方面提供了重要的技术支持。同时，本研究也是团队在前期诠释根系分泌物化学特性介导树木环境适应性策略的基础之上（Yang et al., 2025, Journal of Ecology，封面论文），进一步从物种共存视角对团队近期提出的“根系分泌物调控根际多功能单元的策略协同”理论框架进行了实证检验（Zhang et al., 2025, Plant Communications）。上述系列成果诠释了根系分泌物在调控森林环境适应以及维持物种共存机制中的独特作用，从根际视角为科学认识森林群落稳定性、物种共存以及生物多样性维持机制等经典生态学问题提供了新的见解。

原文链接：https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ele.70323

图1 根系分泌物速率及组成的种间变异规律及其与根系性状的关系

图2 根系分泌物速率与化学多样性与根系性状和根际微生物性状的关系

图3 根系分泌物速率与化学多样性驱动根系—微生物策略耦合的概念框架图