在植物学研究中，叶片的干重（M）和表面积（A）存在异速生长关系，即一个幂函数关系（M = b A ^ a，等同于 ln(M) = c + a ln(A)，其中 c=ln(b) ）。大量的研究显示，阔叶植物a的估计值高于1，小于1.5。意味着，单位干重的增加所带来的单位面积的增加是趋于减少的，类似于经济学上的边际收益递减规律。

但是，先前的研究忽略的不同年龄、不同季节树木叶片干重和面积的异速生长关系是否会不同。

我带领团队开展了这样一个工作，选用了八角枫和枫香两种叶形较为复杂的树木（一个灌木幼树、一个乔木成树），分别在春季和秋季各自采集400片以上的叶子。测量每片叶子的干鲜重、面积、长度、宽度和周长。

主要目标：

(1) 叶片的异速生长指数a在春季和秋季是否具有显著性变化，变化趋势如何;

(2) 叶片形态的变异程度在不同季节是否发生变化。

研究结果显示：

(1) 叶片干重和面积的异速生长关系成立，a的估计值显著大于1。

(2) 对于幼树而言，春季的异速生长指数和秋季的异速生长指数没有显著性差异；而对于成树而言，春季的异速生长指数显著高于秋季的异速生长指数。

(3) 两个物种叶片面积和周长的异速生长指数都表现为，春季指数远离2，秋季指数接近2。

暗示和讨论：

(1) 无论对于春季还是秋季来说，幼树处于生长发育均处于旺盛阶段，即使秋季后期会落叶导致生物量投资的浪费，但是这种浪费对于增加叶片面积所带来的收益而言，物有所值。因为年轻，所以旺盛，加速增加植物自身的生物量（比如高度和胸径的增加）对于提高植物在群落的竞争能力，至关重要。

(2) 而对于成树而言，秋季落叶势必会导致生物量投资叶片的损失，尽管也可以在秋季通过增加叶片面积获得一定的收益（表现为获得一定的光合作用产物），但是收益可能小于损失，特别是成树获得一定存在感和竞争力，不需要进一步加大投资增加生物量，而只需要悠着点、缓缓增加生物量，强调投入产出比，方为上策。这一点与幼树截然相反。

(3) 秋季成熟的叶片具有更为稳定的外形，变异程度也大大降低。对于稳步推进光合作用过程，大有裨益。

本研究的创新之处：

在国际上首次发现不同树龄、不同阶段的树木其叶片投入和产出的策略不同，根据需要制定策略。

本研究对其它相关研究的暗示：

很多群落研究使用了LMA和SLA，这些指标往往没有考虑树龄和季节性，因为季节性不同，相同树种树叶的SLA和LMA会有所不同。即便是季节相同，不同树龄也会导致不同的值。因此，很多前期研究的结果很可能存在问题，需要重新审视。

论文信息：

Liu, M.（刘梦菂，硕士研究生）, Niklas, K.J., Niinemets, ü., Hölscher, D., Chen, L., Shi, P. (时培建，副教授，通信作者) 2020. Comparison of the scaling relationships of leaf biomass versus surface area between spring and summer for two deciduous tree species. Forests 11: 1010

研究论文链接：

https://www.mdpi.com/1999-4907/11/9/1010

本团队最近六年均未受国家自然科学基金委的资助，但是有没有资助，做科研只要能做下去就坚持做下去！