科研人員揭示葉片含水量和環境溫度對葉片的影響

記者22日從西南民族大學獲悉，西南民族大學四川若爾蓋高寒濕地生態系統國家野外科學觀測研究站研究人員近日在《Nature Communications》上發表了題為《Leaf water content contributes to global leaf trait relationships》的研究論文。該研究基于生態代謝理論模型，揭示了全球尺度上葉片含水量和環境溫度對葉片功能性狀的定量影響，闡明了植物葉片含水量在葉經濟譜中扮演的重要角色。

植物葉片功能性狀與植物碳獲取、水分傳遞、養分循環等重要生命活動密切相關。通過植物葉片功能性狀探討物種分布格局、生長策略和存活機制及其對全球變化的響應與適應，是近年來生態學研究的熱點之一。葉片含水量在葉溫調節中扮演了重要角色并進一步影響葉碳同化作用等一系類生態學過程。然而，目前關于葉片含水量如何定量影響其它葉片功能性狀則鮮有報道。

在本研究中，作者基于生態代謝理論，構建了一個量化葉片含水量與其它葉功能性狀關系的模型，并通過收集整理兩套葉功能性狀數據集(數據集a，分布于全球3427個物種的葉面積，葉干重、鮮重，比葉面積，葉含水量和葉干物質含量6個功能性狀指標；數據集b，分布于中國1215個物種的葉光合速率，葉面積，葉干物質含量和葉氮、磷元素含量5個功能性狀指標)，驗證該模型的有效性。

經過溫度和葉片含水量校正后，葉面積和葉質量的異速關系指數趨近于理論預測值并且不受植物生長型、生態系統類型和緯度區間所影響。研究也發現相比葉片氮含量和磷含量，葉片水分質量能夠更好地預測葉光合速率及葉面積。

本研究從理論上闡明了葉片含水量和溫度對其它葉片功能性狀及其異速關系的調控作用，該研究結果將有助于人類理解和預測全球氣候變化對葉經濟譜的影響，對于在大尺度上探究植物與環境的關系具有重要意義。