植物性状及其相互关系对塑造植物物种适应进化特征及其对环境变化响应至关重要。随着气候变化不断加剧和土地利用不断加强，理解植物性状的协同变化及其对环境梯度的响应愈发重要。草原生态系统因其具有丰富的生物多样性、高度的环境异质性、复杂的物种互作，成为研究植物性状特征及其关系的天然“实验室”。然而，作为全球最大的陆地生态系统之一，草原生态系统叶片性状协同变化的总体格局及其对环境梯度的依赖性仍缺乏系统研究。
中国科学院植物研究所科研团队通过大尺度实地调查并整合数据库资源，系统收集了全球主要草原植被物种的叶片功能性状，构建了覆盖全球草原生态系统、包含9,158条观测数据的最新数据集，进而系统分析了全球范围内不同草原物种的叶片性状空间分布规律及其关键气候驱动因子。研究表明，叶片性状及其相互关系在不同气候带与植物功能型间存在显著差异。总体而言，C4植物、草本植物和一年生植物偏向于采取资源获取策略；温带气候区的植物倾向于保守策略，而寒带、亚热带、热带和地中海气候区的植物偏向于资源获取策略。全球草原物种的叶片功能性状之间呈现出明显的“保守获取”权衡轴。降水主要驱动第一主轴的性状变异，在很大程度上反映了资源获取策略；而温度主导第二主轴，与叶片氮素水平密切相关。上述结果表明，叶片性状间的协同和权衡受植物功能类型和气候因素的共同影响，其中降水和温度是主导关键性状轴的主要气候驱动因素。
本研究强调了性状变异在不同生物地理区域中塑造植物资源利用策略的作用，突破了全球植物功能生物地理学研究的局限，揭示了植物叶片的核心性状协变关系及其区域特征，为在全球尺度上量化植物功能多样性奠定了基础。研究结果不仅拓展了对全球尺度性状生态学的认识，也为预测未来气候变化情境下如何进行草原植被保护和恢复提供了新视角。
该研究成果于9月13日在线发表于国际学术期刊Journal of Ecology。植物所已毕业博士研究生孙阔为论文第一作者，许振柱研究员为通讯作者。中国气象科学研究院周广胜研究员等参与了该工作。该研究得到了中国科学院战略性先导科技专项（A类）等项目的资助。
文章链接：https://doi.org/10.1111/1365-2745.70153
全球观测点的空间分布格局（上）和植物功能性状关系概念示意图（下）