新研究揭示森林叶片虫食率的生理生态驱动机制
新研究揭示森林叶片虫食率的生理生态驱动机制
在国家自然科学基金等项目资助下，中国科学院华南植物园恢复生态学研究团队与合作者，成功揭示了森林叶片虫食率的生理生态驱动机制。相关成果近日发表于《植物多样性》（ Plant Diversity ）。
昆虫取食直接影响植物的生长、存活与适合度，并对群落结构、生态系统功能及生物多样性维持产生持续影响。过度取食可能威胁森林的生态保护与可持续发展。然而，不同气候区森林叶片虫食率的生理生态驱动机制尚不明确，亟需综合考量叶片内在性状与外部生物、非生物因子的共同作用。资源可用性假说与叶经济谱理论指出，资源保守型树种（如常绿树种）生长缓慢、防御投入高，因而推测其虫食率较低。但叶片对干热胁迫的耐受性如何影响虫食率，仍缺乏研究。
叶片虫食率的内因与外因概念图。研究团队供图
此外，资源可用性假说认为，在水热条件优越的环境中，资源更为丰富，植物遭受的虫食率也更高。然而，叶片功能性状（内在因素）与昆虫丰富度、气候因子（外在因素）如何共同解释虫食强度的变异，尚无明确结论。
研究团队选取了五个水热条件和昆虫丰富度各异的自然森林样地（长白山、神农架、鸡公山、鼎湖山、元江），测定了共61种优势木本植物的虫食率及11种叶片功能性状。结果表明，尽管常绿树种叶片具有更高的机械抗性、耐热性和更低的光合速率（“保守”策略），但其虫食率反而更高。同时，硅含量与虫食率呈显著负相关，且这一关系独立于叶片碳经济谱。
此外，在高温、潮湿及昆虫丰富度更高的环境中生长的植物，往往承受更强的虫食率，表明资源丰富的环境支持较高的虫食率，部分支持了资源可用性假说。进一步的方差分解结果显示，相比外在环境因子（昆虫丰富度与气候因子），叶片功能性状是虫食率的主要驱动因素，尤其是硅含量与耐热性，表明叶片品质是调控植物-昆虫取食关系的关键因子。
相关论文信息：https://doi.org/10.1016/j.pld.2026.04.005