植物功能性状是指植物在其生命周期中展现出的适应性性状，能够反映植物外在形态和内在生理活动对生长环境响应和适应。近年来，随着植物功能性状理论体系的不断完善，这一研究领域为科学认识植物环境适应性策略、物种共存机制及生态系统功能维持等经典生态学问题提供了重要的研究途径。然而，长期以来，针对植物地下部分的功能性状研究远滞后于地上部分，且已有植物地下功能性状研究主要聚焦于根系形态、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生命活动介导的根系–微生物–土壤功能特征变异在定义植物资源获取策略及其生态学意义。

根际作为陆地生态系统物质、能量和信息交换最为剧烈复杂的关键界面，以根系分泌物为代表的根系活动深刻调控着根系-微生物-土壤各核心功能单元间“自上而下”的碳流与“自下而上”的养分流，形成一个以根际互作为核心、“牵一发而动全身”的根际生命共同体闭环系统。相应地，在根际微生态系统中，碳流与养分流的密切耦合在根际区驱动了一系列独特的根系–菌根真菌–微生物–土壤功能性状（即根际功能性状），且各功能单元性状之间存在着复杂而精密的协同与权衡关系，在调控植物环境适应策略与生态系统功能稳定等方面扮演着重要的生态与进化学意义。然而，受制于研究技术及根际微环境的高度异质性和复杂性，目前已有研究更多将根系、微生物和土壤等功能单元孤立地进行分析，而严重缺乏针对根际多功能单元性状协同策略及其生态学功能的系统性整合，使得现有对于根际在调控农林生态系统功能中的作用科学认识极为模糊，严重制约了人们根际在高效调控农业生产提质增效、退化生态系统功能恢复与减缓气候变化中的应用实践潜力。

为此，团队在前期研究工作的基础上，原创性地提出了一个以根际为核心的地下功能性状概念及其理论框架，旨在系统刻画根系–微生物–土壤连续体在调控植物地下资源获取、环境适应策略以及生态系统稳定性等方面的功能潜力。该理论框架突破了以往研究更多仅关注单一细根、微生物性状或土壤属性瓶颈限制，而是通过将根际多核心功能单元概念化为一个内在高度协同的生命体系统，极大地丰富和拓展了植物地下功能性状的研究范畴和生态学内涵（图1）。同时，我们还系统梳理了以往被忽视的、用于跨单元养分互作的根际功能共同体中诸多关键性状，并强调了这些根际功能性状之间所存在的密切而又复杂的权衡策略/协同模式（图2）。此外，我们还进一步提出了植物根际功能性状研究中的关键知识空白与未来方向，旨在通过相关工作不断完善该理论框架体系并推动其在农林生产实践中的应用。总体而言，该理论框架将植物地下功能性状的研究范围和对象从根系本身拓展至根际微区域，并充分强调了将根系–菌根真菌–微生物–土壤等多核心功能单元所构成的根际整体功能性状纳入植物地下性状研究理论体系中的生态重要性，将丰富拓展植物功能性状理论体系，并为科学认识其进化理论意义提供新视角与见解。

该综述论文以“Rhizospheric traits and plant functioning belowground”为题发表于植物学领域一区Top期刊Plant Communications (IF=11.6)。成都生物所根际生态过程与功能调控创新团队助理研究员张佩佩为论文第一作者，尹华军研究员为论文通讯作者。论文合作者还包括河南农业大学孔德良教授和郑州大学丁俊祥副教授。该工作得到了国家自然科学基金、西藏自治区科技计划项目和四川省自然科学基金等项目联合资助。

原文连接https://doi.org/10.1016/j.xplc.2025.101579

图1 植物根际核心功能单元及其养分获取关键功能性状

图2 提出的根际区根系-菌根真菌-微生物-土壤各核心功能单元之间复杂的协同和权衡策略概念框架