杜松（Juniperus rigida Sieb.et Zucc.）,柏科刺柏属植物,主要分布在北方地区,具有较强的抗旱性及耐寒性,是中国目前尚未充分利用的芳香植物,因其绿化、药用、食用兼具的特性具有很大的开发价值。应用植物代谢组学可了解植物代谢特征及其对环境的应答机制,同时植物碳氮磷元素是植物生长发育所必须的元素,测定植物碳氮磷对植物生长过程中的元素控制具有重要作用。目前尚未有杜松代谢方面相关的研究,因此探究不同生长环境下杜松不同器官初生代谢物、代谢途径及其碳氮磷含量与计量比对开发利用杜松种质资源质量评估及生长发育策略具有指导意义。本研究采用植物代谢组学的方法,基于气相色谱与质谱联用技术（GC-MS）,利用主成分分析（PCA）、偏最小二乘法判别分析（PLS-DA）、正交偏最小二乘法（OPLS-DA）、聚类分析及差异代谢物代谢通路富集分析等方法对不同生长环境下杜松针叶与球果两部分进行差异代谢物筛选及代谢途径分析,探讨杜松在不同生长环境下的代谢差异及杜松不同器官代谢差异对杜松种质资源利用的影响,同时采用重铬酸钾法等对其碳氮磷进行测定研究得到的结果如下:（1）探讨不同生长环境下杜松代谢差异。主成分得分图表明不同环境下生长的杜松样本的代谢存在差异,进行OPLS-DA分析及差异代谢物筛选得到差异代谢物分别为28及36个,对差异代谢物进行代谢通路分析发现差异代谢物参与氨基酸代谢、碳水化合物代谢、有机酸代谢、脂质代谢及酚类物质代谢等,表明生长环境不同对杜松的糖类物质积累、脂肪酸类物质积累及酚类（含黄酮）等积累具有影响。（2）对杜松不同器官进行代谢组学分析。在本研究中经过筛选结果表明在栽培环境下其差异代谢物有22个,野生环境下30个,可以看出栽培及野生环境下杜松不同器官化合物含量均存在差异;差异代谢物包含糖类物质、有机酸、脂肪酸及其他类物质,分别占12.1%、13.68%、17.08%52%。同时对差异代谢物进行代谢通路分析,结果表明杜松不同器官在碳水化合物代谢上差异显著,其次酚类物质、萜类物质的合成代谢也存在差异。（3）对不同时期杜松球果进行代谢组学分析。对9月与12月采摘的球果进行非靶向代谢组学分析,总共测出代谢物149种,其中碳水化合物占28%,有机酸及其衍生物占16%,氨基酸占7%,脂质类占7%,其余物质如酚类、烷烃类、酯类、酮类及其他物质总占42%。筛选发现有69个差异代谢物,不同时期导致部分化合物积累量发生了变化,分析结果表明L-脯氨酸、β-L-吡喃半乳糖苷、D-果糖等物质对两组杜松球果样本之间的差异有重要影响,其次通过KEGG通路富集分析发现这些差异代谢物参与了糖酵解、淀粉及蔗糖代谢、苯丙烷代谢、磷酸转移酶系统等多种代谢途径。（4）对杜松在不同环境下的针叶与球果进行C、N、P含量测定,探究不同环境下不同器官的C、N、P含量及其计量比,探究其生长过程中各营养元素的分配策略及对生长过程的影响,结果表明不同器官间化学计量存在显著性差异,球果碳含量高于针叶,野生环境下计量比高栽培,此外杜松生长过程受N抑制;部分差异代谢物与碳氮磷计量呈现相关性。综上所述,本研究分析了杜松在两种不同生长环境下及不同组织器官间的代谢差异,了解其初级代谢物的积累模式,揭示了杜松应对不同环境应答对代谢造成的影响及不同器官利用差异的基本原因,同时对其进行碳氮磷化学计量测定,揭示了不同器官化学计量特征及生长过程中抑制因素。为杜松种质资源的开发利用提供理论及数据支持。