木本植物的碳水代谢依赖于复杂的维管系统网络：木质部负责将水分从根部输送到叶片，韧皮部将光合产物运输到植物各处，而射线薄壁组织则承担储存和横向运输等关键功能。这三种组织的面积与叶片面积的比例系数（即功能比例），反映了植物在水分运输、碳运输和储存功能之间的权衡。然而，过去研究多集中于木质部功能，而对韧皮部和射线薄壁组织的投资策略及其气候驱动因素知之甚少。然而，在较大地理尺度上，植物如何调整这些功能比例以适应气候的变化？此外，同一环境中共生的不同生活型植物是否存在趋同或分化的策略尚不得而知。

为回答上述科学问题，中国科学院西双版纳热带植物园（以下简称“版纳植物园”）与东北林业大学研究团队，基于西双版纳、哀牢山、丽江和长白山的森林林冠塔吊平台，研究了55种冠层木本植物的木质部与韧皮部不同功能组织的分配系数。结果发现，与暖湿的热带森林相比，高海拔和高纬度寒冷地区的树木单位叶面积具有更高的木质部和韧皮部占比，这表明寒冷气候中的树木面临短生长季、冻融栓塞风险和积雪负荷等更严峻压力，需要投资更多维管组织以保证生存。同时，射线薄壁组织与叶片面积的比例在高海拔地区显著增加，反映了树木在光照限制和冻融胁迫下需增强储存能力。值得注意的是，尽管不同气候区之间的功能比例差异显著，但在同一森林中，不同生活型（阔叶树、针叶树、藤本植物）却表现出趋同趋势，显示环境过滤是塑造枝条分配策略的主导力量。进一步发现木质部-韧皮部功能比例与植物高度、木材密度、水力导度等性状显著相关，表明这些分配策略与植物的整体生理表现紧密耦合。

研究对于理解冠层树木在全球气候变化加剧背景下如何在不同气候环境下平衡生存与生长资源，为预测森林生态系统响应、指导森林管理和保护提供科学参考。研究结果也为改进全球植被模型提供了关键的生理参数，有助于更准确地预测森林对未来气候的适应能力。研究结果近期以“Functional ratios diverge across climates but converge within environments in 55 woody canopy plants”在线发表于New Phytologist上，东北林业大学张岚副教授为论文第一作者，版纳植物园植物逆境生态学研究组陈亚军研究员为通讯作者。研究得到中国博士后科学基金、国家自然科学基金、云南省重点基金及版纳植物园“十四五”规划项目的资助。同时，该研究也得到西双版纳站、哀牢山站、丽江站以及长白山站的大力支持。

图1 该研究理论框架与四个研究样点的林相对比。

 图2 不同气候区物种功能分配系数比较。