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　　葉片功能特征的發(fā)育需要遵循一定的規(guī)律，比如壽命較長的葉片因為在結(jié)構(gòu)和韌性上的投入較多，在光合作用上的投入就會相對較少，從而導(dǎo)致其較弱的光合作用能力。但是這些規(guī)律是否在不同的地質(zhì)歷史時期都相同，是否適用于所有的植物類群之前還不確定。版納植物園植物生理生態(tài)學(xué)研究組已畢業(yè)的博士研究生章永江攻讀博士學(xué)位期間在導(dǎo)師曹坤芳研究員的指導(dǎo)下，與合作者們通過研究植物界的活化石蘇鐵探討了這個問題。 

　　蘇鐵類植物是現(xiàn)存最古老的種子植物，是中生代（恐龍時代）生態(tài)系統(tǒng)中的優(yōu)勢植物類群。并且，現(xiàn)存蘇鐵物種和化石物種具有較高形態(tài)上的相似性，其結(jié)構(gòu)對氣候變化幾乎沒有響應(yīng)。因而，了解現(xiàn)存蘇鐵類植物的生理特征和葉片功能發(fā)育中所遵循的規(guī)律將為了解葉片“設(shè)計”規(guī)律的古老性，以及模擬古生態(tài)系統(tǒng)功能和過程提供依據(jù)。為此，研究人員測定了種植在版納植物園和深圳仙湖植物園中的3科9屬33種蘇鐵類植物的葉片結(jié)構(gòu)、光合作用能力、水分運輸能力和葉片養(yǎng)分含量。結(jié)果表明，現(xiàn)存蘇鐵類植物葉片結(jié)構(gòu)和生理的種間差異相當大，其葉片“設(shè)計”的總體規(guī)律和被子植物一致。因而，當前植物葉片功能特征發(fā)育所遵循的規(guī)律可能在中生代就已經(jīng)存在。該 研究還發(fā)現(xiàn)蘇鐵類植物的葉片水分運輸能力，光合能力，養(yǎng)分利用效率比被子植物低，這可能是其后期在和被子植物競爭中失利的一個原因。此外，該研究也發(fā)現(xiàn)葉片鐵元素含量在很大程度上決定了蘇鐵葉片的光合作用能力，支持了“蘇鐵喜鐵”的中國傳統(tǒng)說法。 

       該研究結(jié)果擴展了我們對植物葉片功能特征發(fā)育中所受限制的認識，表明盡管這一重要孑遺植物類群在生理上存在一些特殊性，其葉片“設(shè)計”規(guī)律同其它植物類群總體一致。相關(guān)成果以Extending the generality of leaf economic design principles in the cycads, an ancient lineage為題發(fā)表在New Phytologist上，該研究得到國家自然科學(xué)基金資助。

蘇鐵葉片形態(tài)多樣性