物种通常对叶片的必需元素有不同的要求，因此应该有着独特的叶片元素组成，这就是生物地球化学生态位。生物地球化学生态位保守性通常由叶片元素含量的系统发育信号来估计，表现为亲缘关系相关的物种有相似的叶片元素组成。过去有研究表明野外森林采集的植物叶片元素含量有显著的系统发育信号 (例如：热带和温带森林植物物种的叶片C、N、P、K和Mg浓度)，支持了生物地球化学生态位保守论。然而，目前对森林生物地球化学生态位保守性的进化机制还缺乏了解。本研究测量了亚热带山地常绿阔叶林中各种植物生活型叶片基础元素（C、N、P、K、Ca和Mg）含量，以探讨生物地球化学生态位保守性的强度在不同元素和不同生活型之间的演变规律。结果表明：不同物种叶片元素含量的平均值和范围有很大差异，说明亚热带森林植物有着特有的生物地球化学生态位。不同生活型植物(草本/木本、常绿/落叶木本)叶片元素组成存在显著差异，表明生活型在生物地球化学生态位的变化中起着重要作用。叶片C、N、K、Mg含量有显著的系统发育信号，而叶片P和Ca含量的系统发育信号不显著。木本植物表现出比草本植物更低的最优叶片N、P、K含量值和更高的最优叶片C、Ca、Mg含量值，表明两种生活型有不同的叶片元素含量最优值。叶片C含量的最优值数目最少，叶片Ca含量的最优值最多，表明叶片Ca含量的趋同进化更强。叶片C、N、P和K含量之间以及叶片Ca和Mg含量之间有显著相关性，表明元素间的协同进化。因此，综上所述，亚热带森林植物的生物地球化学生态位保守性与植物物种多样化和生活型进化密切关联。 此外，不同元素和不同生活型之间的生物地球化学生态位保守性强度可能主要由不同Ornstein–Uhlenbeck过程的节奏和模式决定。

图1广西漓江流域上游猫儿山亚热带常绿阔叶林 

表1 不同生活型叶片元素含量（平均值±标准误差；mg/g^-1）和主成分（PC1、PC2）分数的单因素方差分析

图2 草本植物（黑色：蕨类；红色：草本）和木本植物（蓝色：落叶；绿色：常绿）的主成分分析

表2 植物叶片元素含量及其主成分分数的系统发育信号和进化模型比较

 该研究成果以“Biogeochemical niche conservatism relates to plant species diversification and life form evolution in a subtropical montane evergreen broad- leaved forest”为题发表在国际学术期刊Ecology and Evolution上（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ece3.9587）。我院白坤栋研究员为第一作者和通讯作者。该研究获得了国家自然科学基金（31960214）、广西自然科学基金（2020GXNSFBA297153）、珍稀濒危动植物生态与环境保护教育部重点实验室和广西漓江流域景观资源保育与可持续利用重点实验室的支持。