不同生境叶片大小差异原因研究取得新进展

2010-12-01 09:32 来源: 中国科学院
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  几乎所有的有机体采用各种不同的策略都能够获得繁殖成功,但如何生长与取代自己却是多种多样的,生活史对策中的权衡策略为理解进化的多样性提供了基本的途径。这些权衡关系包括植物的生长、防御、繁殖之间的权衡及其内在功能特征之间的权衡。权衡通常发生在植物的生长分配到可供选择的部件之间,通常只有在对被研究对象进行生长总量研究的时候才能被发现。叶片大小与叶片数量间是否存在权衡?Kleiman和Aarssen在2007年通过对北美24 种落叶乔木的研究发现,小枝水平上的叶大小和出叶强度呈负的等速生长关系,暗示叶片大小与数量间存在权衡关系,因此自然界之所以存在更多的小叶物种是基于高出叶强度的优势,进而提出了“出叶强度优势”假说,但这个结论是否具有普适性呢?

  中国科学院成都生物研究所孙书存研究员课题组通过对亚热带常绿阔叶林不同生境尺度上(亚热带常绿阔叶林区域大尺度、植被带、群落尺度)的研究发现,不同研究尺度上的物种叶片大小都呈现右倾分布,即大叶物种少、小叶物种多;同时,不同研究尺度上的叶片大小和数量都存在一致的权衡关系。但通过对不同海拔组成的植被带的物种比较分析发现,随着环境胁迫的增加,在叶片大小一定的情况下,具小叶物种的海拔上的物种出叶强度更小,而具大叶物种的生境中其出叶强度更大,这个趋势在每个植被带生境间的比较中都得到了验证。因此,叶片大小在植物功能进化中具有直接的适应价值而不仅仅只是由于叶片数量的选择权衡结果。叶片大小和叶片数量的适应价值可能因生境而异,其功能适应意义值得进一步的研究。

  该研究结果发表于Evolutionary Ecology(2010)。