树木沿海拔分布的上限归根结底是一条物种特异性的低温界限,它的形成与维持是物种对长期低温的生理生态适应结果,然而到目前为止,基于碳“源-汇”平衡来揭示不同功能型树种海拔上限形成的生理机制尚不清楚。本研究以秦岭三种不同功能型树种（阳生落叶阔叶树、耐阴常绿针叶树、喜光落叶针叶树）海拔上限为研究对象,通过原位对照试验和室内模拟增温试验的结合,来探讨树木非结构性碳水化合物（Non-structural carbohydrate,NSC）“源-汇”关系动态是对低温的表型生理反应还是生态适应性进化,进而阐明海拔上限树木是主动还是被动的碳分配策略,旨在揭示树木海拔上限形成与维持的低温适应性碳分配机制和可能存在的物种特异性特征。本研究主要结论如下:（1）非结构性碳“源-汇”动态平衡落叶树种太白红杉（Larix chinensis）和牛皮桦（Betula albo-sinensis）枝、叶和根NSC季节性变化程度较大,而常绿树种巴山冷杉（Abies fargesii）NSC季节变化振幅最大的器官为根。虽然三个物种叶片NSC含量在生长季中期随着海拔升高而下降,但是海拔对整体模型效应不显著。物种与季节交互作用显著,这种短暂的碳短缺是季节性的源-汇收支动态导致,随后生长季末期各器官NSC含量均不随海拔升高而下降,该结果不支持碳限制假说。各器官中NSC含量在生长季初期最低,各器官NSC储量均参与冬季御寒和早春萌芽与枝叶再生长。（2）主动或被动碳分配机制随着海拔的升高,温度下降并未降低任何物种的饱和光合速率（Asat）。NSC浓度在主要成熟器官（根、枝）中随海拔升高而增加,嫩叶NSC含量却不随海拔升高而增加。去叶试验表明,源-汇变化导致光合产物优先用于储藏而非生长,这种由生长下降直接导致的优先碳储藏策略一直存在于落叶树种太白红杉和牛皮桦中;然而在巴山冷杉中,这种优先碳储存策略仅在去叶第二年才发现,并且随着去叶强度的增加而消失。因此,三种不同功能型树木都存在碳主动分配给储藏而牺牲结构生长的策略,但不同功能型树种的响应因子不同。在落叶树种中,优先储存的碳分配策略是对低温胁迫的响应;而在常绿树种中,该策略只是对去叶胁迫的短暂响应。（3）表型可塑型或生态适应型碳分配机制在太白红杉和巴山冷杉中,不同来源的物种移栽到不同海拔环境下,同时表现出表型可塑性和生态适应性（遗传分化）。太白红杉和巴山冷杉的生长在物种来源和生长海拔间均具有显著交互作用:即低海拔来源的物种,生长随着海拔升高显著下降,而高海拔来源的物种,生长并没有随着海拔升高而下降,说明来源于低海拔的物种比高海拔物种在生长上的表型可塑性更强,而高海拔来源的物种,生长对于低温的遗传分化更高。虽然太白红杉不同器官NSC库及R（非结构性碳/结构性碳）值受到表型可塑性的影响,但物种个体水平的R值不受海拔和物种来源影响:即太白红杉个体水平R值具有较强的遗传分化;而巴山冷杉NSC库及R值表型可塑性远大于遗传分化:巴山冷杉个体水平NSC库和R值随着海拔升高而增加。另外,巴山冷杉R值具有较强的共梯度可塑性。结果表明,落叶树种太白红杉的R值是经过多年的低温适应性分化,且维持在一定大小（0.12-0.28）保持不变,以此来维持低温条件下生长和代谢;而常绿树种在冬季仍然可以进行光合产物的固定,不需要提前储藏足够的NSC库,只有当环境发生胁迫时,才通过主动增加NSC库来应对环境变化。（4）生长与碳储藏对升温的响应增温显著促进了3个不同功能型树种侧枝的伸长,但对于落叶树种太白红杉、牛皮桦的侧枝生长显著增加主要发生在增温后的第二个生长季,说明落叶树种对增温的响应具有滞后性。太白红杉各器官中NSC库对增温响应并不明显;牛皮桦各器官中NSC库对增温的显著响应主要发生在在休眠季,而生长季响应不显著,说明落叶树种NSC库在生长季对温度的响应并不敏感,且在生长季会维持一定的非结构性碳比例来应对低温胁迫;常绿树种巴山冷杉NSC库及R值均随温度升高而下降,说明增温打破了常绿树种巴山冷杉NSC库优先储藏的碳分配机制,这样的生长-储藏“两头下注”碳分配格局是对环境变化的可塑性响应。