王行团队发文指出叶片力学性状特征是叶凋落物分解的潜在预测指标

在森林生态系统中，植物叶片的力学性状特征主要受光截获和碳同化作用调控。同时受到食草动物捕食等外界干扰影响，不同植物叶片产生明显差异的机械抵抗性，这将对叶凋落物的分解和养分释放模式产生持久影响。然而，在以往的研究中，叶片力学性状较少作为调控叶凋落物分解过程的关键因子而加以重视。

2023年9月，ForestryResearch期刊在线发表了西南林业大学王行研究团队题为Leafmechanical properties as potential predictors of leaf-litter decomposability的文章。文章探讨了与植物叶片力学性状特征相关的3种力学指标（穿刺力、撕裂力和剪切力）对叶凋落物分解及相关生态过程的影响以及不同植物功能性状之间的生态关联性，研究建议将叶片力学3种特征纳入现有预测模型，以提高植物功能性状指标对叶凋落物分解过程的解释能力。
叶片力学性状特征对于预测和解释叶凋落物分解过程至关重要

通过检索发表于2010至2022年间与凋落物分解相关的文献，筛选出170篇涉及凋落物分解速率（或凋落物剩余质量、质量损失率等指标）与植物功能性状之间相关关系的论文。其中，仅有23篇论文探讨了叶片力学性状特征与叶凋落物分解速率或分解模式之间的相关性。进一步调查发现，叶片力学性状特征可以有效预测凋落物质量损失率，甚至在部分研究中显示出与叶片化学性状特性（如碳、氮和木质素等）相当甚至更优的预测能力。

重新阐释叶片力学特性：从“坚韧性”到“叶片力学性状特征”

根据最新的植物性状测量手册，叶片物理强度特性可以通过评估3个常用的力学指标来进行量化：穿刺力（Fp，单位：N·m-1）、撕裂力（Ft，单位：N·m-1）和剪切力（Ws，单位：J·m-1）。受此启发，我们建议将这些特性归类为“叶片力学性状特征”。随后，我们介绍了这3种指标的常用测试方法，针对性的提出这些指标在叶片上的具体测量区域，同时建议测量者在实际操作中根据叶片的大小确定合理的测量样本量，确保每个物种测量10-20片叶片以获取可靠数据。基于这些数据，研究者可以运用线性回归和多元回归分析来研究叶片力学性状特征与叶凋落物分解速率及养分释放模式之间的关系，并建立适合的叶凋落物分解预测模型。

图1 叶片力学性状特征的常用测试方法（穿刺测试、撕裂测试和剪切测试）

建立与叶凋落物分解相关的植物功能性状指标集合

基于以上认识，我们进一步提出了与叶凋落物分解相关的植物功能性状指标集合，划分为3个大类：叶片化学性状特征、叶片形态和结构性状特征及叶片力学性状特征。
图2 与叶凋落物分解相关的植物功能性状指标集合

综上，虽然叶片力学性状特征在叶凋落物分解中的作用已得到初步证实，但目前仍有许多尚未解决的问题待讨论，需加强相关研究来进一步揭示凋落物分解背后的叶功能性状调控机制。
西南林业大学王行研究员为本文通讯作者，硕士研究生李文珊刘振亚博士为本文共同第一作者。该项研究受国家自然科学基金（32160311）及云南省青年人才计划（YNWR-QNBJ-2018-235）等项目支持。

https://doi.org/10.48130/FR-2023-0021

关于Forestry Research

Forestry Research是一本专注于林学领域的期刊，一本全新的国际化的、开放获取的、具有严格的编辑筛选和同行评审流程的期刊。主要发表与森林科学和多个相关领域的研究论文、方法、综述和观点；涵盖范围从分子到种群，再到生态系统。期刊主编由美国密歇根理工大学林业资源与环境学院卫海荣教授担任，北京林业大学钮世辉教授担任期刊执行主编。目前期刊已被CABI数据库收录。

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