在三个亚洲高原上，由压力主导的生物地理因素比物种内部叶片解剖特征的变异性对物种更替具有更重要的影响

《Plant and Soil》：Stress-dominated biogeographic filters drive species turnover over intraspecific plasticity in leaf anatomical traits across three Asian plateaus

草原群落叶解剖性状组装显示环境压力梯度下物种更替主导适应策略，青藏高原保守性状达饱和。

　　

摘要

目的

沿环境压力梯度的功能性状组装是预测群落对全球变化响应的关键，然而在群落生态学中，叶片解剖性状仍然被忽视，尤其是在物种更替与种内性状变异（ITV）之间的平衡方面。

方法

我们量化了三个主要区域的群落水平叶片解剖性状组装情况：蒙古高原（MP）、黄土高原（LP）和青藏高原（TP）。这些区域经历了降水、温度和土壤肥力下降，而太阳辐射和紫外线辐射增加的趋同压力梯度。我们测量了30个草原群落的六种性状（表皮厚度、叶肉厚度、叶片厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度以及栅栏组织与海绵组织的比例），并将性状变异分解为种内性状变异（ITV）和物种更替成分（出现频率与丰度）。

结果

青藏高原上的群落表现出最保守的解剖特征，其表皮和栅栏组织明显更厚，反映了在极端寒冷和辐射条件下的强烈非生物筛选作用。在所有高原上，大多数基于群落加权的性状对压力表现出单峰响应，这与从低压力下的竞争驱动获取策略向高压力下的耐压保守策略的转变一致。方差分解显示，物种更替（尤其是通过物种出现频率的变化）解释了更多的性状变异，而种内性状变异（ITV）的解释能力较弱。青藏高原上性状与环境之间的弱耦合表明，在长期极端压力下，解剖保守性已经达到饱和状态。

结论

我们的研究结果表明，草原群落主要通过物种更替来适应日益加剧的环境压力，这是一个相对低成本的适应过程，而不是通过代价高昂的解剖学可塑性。这为预测全球变化下的功能组成变化提供了机制基础。