亚热带山地森林叶片高润湿性调控：液滴寿命与接触面积的平衡机制及其对叶面水分吸收(FWU)的增强作用

本研究针对叶面润湿性如何影响植物叶面水分吸收(FWU)这一科学问题，由研究人员通过25种亚热带山地森林植物的叶片润湿性、微观结构（气孔/表皮毛/表皮蜡质）与FWU关联分析，创新性提出叶面液滴吸收(FDU)量化模型。结果表明：叶片接触角70°–90°时能通过平衡液滴寿命与接触面积使FDU达液滴体积24.2%，为植物短期水分亏缺提供有效补偿机制。

　　

在湿润高地环境中，叶片表面的高润湿性特征与水分动态密切相关，这种特性对植物功能具有双重影响。其中叶面水分吸收(Foliar Water Uptake, FWU)作为重要的水分补给途径，能显著改善植物-水分关系。研究团队通过分析25种亚热带山地森林植物叶片发现：双侧液滴接触角(Droplet Contact Angle)的频度分布集中在70°–90°区间，所有叶片在浸水实验中均表现出FWU能力，但仅部分叶面可吸收表面液滴(Foliar Droplet Uptake, FDU)。

通过结合蒸发模型计算的液滴寿命与实际观测值，量化得出FDU最高可达液滴体积的24.2%。有趣的是，接触角与FDU呈负相关，而与FWU无显著关联。这种中度润湿性特征暗示着液滴寿命与接触面积之间的精妙平衡——既能维持足够长的吸收时间，又能形成理想的液-叶接触界面。表皮微观结构分析显示，气孔(Stomata)、表皮毛(Trichomes)和表皮蜡质(Epicuticular Waxes)的协同作用，使得具有中等润湿性的叶片能最优化FDU效率，为植物应对短期水分亏缺(Water Deficit)提供了新型生理调控策略。