2026年11月2日，中央民族大学生命与环境科学学院刘聪聪副教授指导的硕士研究生赵清莹，在全球双面气孔植物叶片上下表皮气孔分配及其异速生长关系研究方面取得重要进展，相关成果以“Allometric scaling of adaxial–abaxial stomatal allocation in amphistomatous plants worldwide”为题，发表于植物学国际权威期刊《New Phytologist》。文章链接：https://doi.org/10.1111/nph.71717。
气孔是植物与大气进行气体交换的重要通道，在碳获取与水分散失之间起着关键的权衡调控作用。双面气孔植物的叶片上、下表皮均分布有气孔，可有效缩短CO2扩散路径、提升气体交换效率。以往研究多以气孔比描述其分布，但相似的气孔比可能对应不同的气孔密度组合。因此，双面气孔密度是否存在可预测的异速标度关系，以及物种为何会偏离这一关系，仍有待阐明。
针对这一问题，研究团队整合了涵盖全球380个样点、63个科559种双面气孔植物的气孔密度数据集，采用系统发育标准化主轴回归量化叶片近轴面与远轴面气孔密度之间的异速关系，并提出双面气孔标度残差（ASR）指标，分析其功能群差异及环境驱动因素。结果表明，双面气孔密度呈显著异速关系，回归斜率显著大于1；ASR具有较强的系统发育信号，但不同功能群间差异不显著；ASR与多种气候及土壤因子相关，但单一环境因子的解释力有限；气候—土壤交互作用对ASR具有重要影响，表明环境效应具有明显的情境依赖性。
该研究揭示了全球双面气孔植物叶片上、下表皮气孔密度的异速标度规律及其系统发育保守性，并提出了量化物种偏离这一标度关系的新指标ASR。研究结果深化了对植物气孔空间分配策略的认识，为理解双面气孔配置的演化历史及其与环境因子的关系提供了新的研究视角，也为进一步探索植物气体交换与环境适应策略提供了科学依据。
论文第一作者为学院硕士研究生赵清莹，通讯作者为刘聪聪副教授。本研究得到国家自然科学基金（32571767、32588202）和中国科协第十届青年人才托举工程联合资助。
图1. 双面气孔植物近轴面与远轴面气孔密度的系统发育格局与异速标度关系。a.气孔比及双面气孔密度在系统发育树上的分布，由内向外依次为系统发育树、近轴面气孔密度、远轴面气孔密度和气孔比；b.近轴面与远轴面气孔密度的系统发育约简主轴回归（RMA）关系。
图 2 . 双 面气孔标度残差（ASR）的定义及其在不同功能群间的差异。 a. ASR示意图； b - d. 木本与草本、常绿与落叶木本、一年生与多年生草本之间ASR的差异，P值为系统发育方差分析结果。
图 3 . 气候和土壤因子对ASR的相对重要性及效应大小。 a. 随机森林模型的变量重要性； b . 最优系统发育回归模型的标准化系数及各类模型项的相对贡献。
（供稿人：刘聪聪 审核：孟月娟、陈坦、张严）
