苔蘚植物由于體型微小、代謝能力低，其生理生態(tài)學(xué)研究往往無法在葉片水平上進(jìn)行，不得不轉(zhuǎn)而在個(gè)體或種群尺度進(jìn)行研究。然而，苔蘚植物的個(gè)體、種群結(jié)構(gòu)差異極大，反映出其迥異的環(huán)境適應(yīng)策略，并且在一定程度上影響著它們的光合效率（光截獲、CO2擴(kuò)散）和營養(yǎng)分配模式。例如墊狀（cushion）、叢集型（turf）蘚類等直立（erect）生長的苔蘚，其直立莖由許多層葉片或分支重疊而成，能夠最大限度地減少水分的喪失、抵抗強(qiáng)光危害，因此較為適應(yīng)明亮、干燥的環(huán)境。而交織型（weft）、平鋪型（mat）苔蘚則平伏（prostrate）生長，雖然可以最大限度地吸收光能，卻不利于控制水分流失，因此往往只能適應(yīng)較為陰暗潮濕的林下環(huán)境。以前的研究多數(shù)僅限于調(diào)查不同結(jié)構(gòu)苔蘚的分布狀況，探討其解剖形態(tài)的差異，缺乏對(duì)生理水平、生長狀態(tài)的比較研究和深入理解，因此尚缺乏明確的理論依據(jù)證明苔蘚植物表型形態(tài)結(jié)構(gòu)與其生理生態(tài)功能適應(yīng)性的聯(lián)系。
中國科學(xué)院成都生物研究所包維楷課題組博士王喆、劉鑫以四川達(dá)古冰川保護(hù)區(qū)冷杉老齡林下的28種苔蘚植物為對(duì)象，測定了一系列光合、養(yǎng)分及形態(tài)學(xué)指標(biāo)，分析對(duì)比了直立和平伏型苔蘚的功能性狀水平及關(guān)系的差異。研究發(fā)現(xiàn)，直立型苔蘚比平伏型苔蘚具有更高的光合能力與光合養(yǎng)分利用效率，二者的性狀關(guān)系基本與以前維管植物葉片的關(guān)系規(guī)律相同。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，形態(tài)結(jié)構(gòu)的差異性導(dǎo)致苔蘚種群具有不同的氮利用模式和光截獲效率。比較而言，直立型苔蘚會(huì)將更多的氮元素用于合成光合色素以吸收光能，而平伏型苔蘚的結(jié)構(gòu)優(yōu)勢使它們具有更高的光能利用效率。研究表明，苔蘚植物生長形態(tài)的分化對(duì)營養(yǎng)分配及光合效率有著重要的作用，進(jìn)而控制著它們的功能性狀關(guān)系。
該研究成果在線發(fā)表于Oecologia，研究得到國家自然科學(xué)基金的資助。