近日，我院何念鹏教授团队在生态学领域期刊Global Ecology and Biogeography发表题为“From Conservativeness to Acquisitiveness: Adaptation Strategy Transitions in Aquatic Plants Based on Specific Leaf Area”的研究论文。研究基于中国213种水生植物的比叶面积数据，首次揭示了不同类型水生植物资源利用策略的差异及其环境适应特征，为理解水生植被的生长与分布提供了依据。

水生植物是湖泊、河流和湿地生态系统的重要组成部分，在维持生物多样性和参与碳循环方面发挥重要作用。沉水、浮叶和挺水植物的叶片分别位于水下、水面和水面以上，因而面临不同的光照和风浪条件。比叶面积（Specific Leaf Area，SLA）指单位叶片干重所对应的叶面积，是反映植物资源利用策略的重要性状。然而，现有研究主要集中于陆生植物，对水生植物叶片策略的大尺度系统比较仍相对不足。

针对这一问题，研究团队整合文献与野外实测数据，构建了中国水生植物SLA数据库，并结合植物亲缘关系与环境数据，比较三类水生植物的叶片策略及其演化趋势。团队提出“资源响应假说”（resource response hypothesis，RRH），认为水生植物在光照和养分条件较好时更偏向资源获取，在资源不足或环境压力较大时则采取相对保守的策略。

图1 水生植物比叶面积变化的资源响应假说

研究结果显示，挺水植物的SLA较高，更偏向资源获取型策略；沉水和浮叶植物则表现出相对保守的策略。较大的光合面积有利于挺水植物利用水面之上的光照，而沉水和浮叶植物可能通过维持叶片结构，提高对水下光照限制或水面风浪的耐受能力。这些差异反映了三类植物对不同生境的适应。

图2 不同水生植物功能群的比叶面积分布与变异程度

进一步分析发现，挺水植物向资源获取型策略的转变，主要与叶面积扩展有关，而非叶片干重减少。这表明，其叶片策略调整主要体现在光合面积的拓展，有利于增加获取光能的机会；相比之下，沉水和浮叶植物的SLA在演化过程中相对稳定。环境分析表明，不同功能群的叶片策略与不同环境因素相关。沉水植物的SLA变化主要与水深相关，挺水植物主要与岸线长度相关，而浮叶植物与风速的关联较强。水深通过改变水下光照影响沉水植物获取光能，风浪则可能影响浮叶植物维持叶片结构与光合作用的能力。此外，研究团队利用随机森林构建了分辨率为1 km的中国水生植物SLA空间分布预测图，展示了叶片策略的区域差异。

图3 中国水生植物比叶面积的空间分布预测

研究将叶片性状与资源获取、环境耐受及生境适应联系起来，所建立的数据库与空间预测结果可为湿地生态系统模型提供性状参数，并为不同光照、水位和风浪条件下的植被恢复研究提供参考。

论文第一作者为东北林业大学在读博士研究生王昊，通讯作者为东北林业大学张佳慧教授，合作者包括东北林业大学何念鹏教授及李子墨硕士研究生。

论文链接：https://doi.org/10.1111/geb.70310