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Yuyao Nan1, Chuanshan Zou1,*, Xingchang Wang2, Qi Wang3
1 School of Forestry, Northeast Forestry University, Harbin, China
2 Center for Ecological Research, Key Laboratory of Sustainable Forest Ecosystem Management – Ministry of Education, Northeast Forestry University, Harbin 150040, China
3 National-Regional Joint Engineering Research Center for Soil Pollution Control and Remediation in South China, Guangdong Key Laboratory of Integrated Agro16 environmental Pollution Control and Management, Institute of Eco-environmental and Soil Sciences, Guangdong Academy of Science, Guangzhou 510650, China
*Corresponding author. E-mail: zoucs1980@126.com
摘要： 植食性昆虫影响植物的生长和群落的形成，而植物的特性，尤其是叶片的特性，也会极大地影响植食性昆虫的取食行为。但在天然林中，哪些叶片性状以及它们如何主导昆虫的取食行为仍不明确。在本研究中，我们计算了中国东北地区5种阔叶树种45个植株叶片的被取食量；同时测定4类（共17个）叶片性状参数：叶片结构性状、光合色素、营养性状以及次生代谢产物，并分析这些性状与昆虫背景取食量之间的相关性。结果显示，叶片被取食率与叶片结构性状（比叶质量和叶片面积）以及营养性状（叶片可溶性糖、非结构性碳水化合物含量及可溶性糖与非结构性碳水化合物的比值）呈正相关，而与叶片氮磷比、光合色素和花青素含量呈负相关。同时，基于SHAP (SHapley Additive exPlanations)值的定量评估结果表明，叶片可溶性糖与非结构性碳水化合物的比值、可溶性糖含量、叶面积大小及叶片总酚和磷的含量是影响叶片被取食的5个关键性状。此外，营养性状对昆虫背景取食量影响的相对贡献率为52.9%，是4类叶片性状中最重要的一类。同时，叶片结构性状和次生代谢产物含量间存在交互作用，共同影响了昆虫取食。这些发现为揭示森林生态系统中寄主植物与植食性昆虫之间的复杂互作提供了重要参考。
