叶片寿命的全球温度相关模式的机制( Mechanisms underlying global temperature-related patterns in leaf longevity )

K Kikuzawa Y Onoda IJ Wright PB Reich Adaptive optimization cost–benefit analysis deciduous evergreen favourable period length leaf longevity leaf habit LMA

在全球范围内，落叶树种的叶片寿命(LL)与年平均温度(MAT)呈正相关，而常绿树种的叶片寿命(LL)与年平均温度(MAT)呈负相关。本文的目的是从成本效益的角度来理解这些叶片寿命对比模式背后的机制。方法我们检验了我们的假说，即常绿和落叶物种的LL-MAT对比关系是由于对年有利期长度变化的不同适应所致。我们将f定义为一年中月气温和水分供应情况良好的部分。我们研究了与MAT形成对比的LL模式是否也可以与F一起看到。然后，我们计算了在F范围内使单位时间内碳增益最大的最优LL。结果在MAT上也发现了在F上的对比LL模式。我们的优化模型成功地再现了常绿（LL长于1年）和落叶植物在f上的对比LL模式。模型表明，常绿植物在较短的f中需要较长的LL才能使碳增益最大化，而落叶植物的LL随着f的降低而降低。在没有任何先验性状关联的情况下，该模型再现了众所周知的LL-叶面积质量(LMA)关系。该模型还再现了LL-LMA关系在MAT或F之间的观察到的位移。长叶期的常绿叶片比短叶期的常绿叶片需要更大的LMA来维持LL。主要结论：落叶和常绿的LL-MAT模式可以通过在不同有利期的最大碳增益这一简单规律来复制。我们的模型为几个关键叶片性状及其关系的经验全局模式提供了一种机制解释。

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