Specific leaf area

Specific leaf area (SLA) is the quotient of leaf area to leaf dry mass; it has SI units of square centimeters per kilogram (cm²/kg).^[1][2][3] The inverse of SLA is leaf mass per area (LMA), with SI units of kilogram per square centimeters (kg/cm²).

Specific leaf area is a ratio indicating how much leaf area a plant builds with a given amount of leaf biomass:

${\displaystyle SLA\ =\ {\frac {A}{M_{L}}}}$

where A is the area of a given leaf or all leaves of a plant, and M_L is the dry mass of those leaves. Typical units are m²/kg or mm²/mg.

Leaf mass per area (LMA) is its inverse and can mathematically be decomposed in two component variables, leaf thickness (LTh) and leaf density (LD):^[4]

${\displaystyle LMA\ =\ {\frac {M_{L}}{A}}\ =LTh.LD}$

Typical units are g/m² for LMA, μm for LTh and g/mL for LD.

Both SLA and LMA are frequently used in plant ecology and biology. SLA is one of the components in plant growth analysis, and mathematically scales positively and linearly with the relative growth rate of a plant. LMA mathematically scales positively with the investments plants make per unit leaf area (amount of protein and cell wall; cell number per area) and with leaf longevity. Since linear, positive relationships are more easily analysed than inverse negative relationships, researchers often use either variable, depending on the type of questions asked.

Normal ranges of SLA and LMA are species-dependent and influenced by growth environment. Table 1 gives normal ranges (~10th and ~90th percentiles) for species growing in the field, for well-illuminated leaves. Aquatic plants generally have very low LMA values, with particularly low numbers reported for species such as Myriophyllum farwelli (2.8 g/m²)^[5] and Potamogeton perfoliatus (3.9 g/m²).^[6] Evergreen shrubs and Gymnosperm trees as well as succulents have particularly high LMA values, with highest values reported for Aloe saponaria (2010 g/m²) and Agave deserti (2900 g/m²).^[7]

يمكن استخدام مساحة الورقة النوعية لتقدير استراتيجية التكاثر لنبات معين بناءً على مستويات الضوء والرطوبة، من بين عوامل أخرى. ^{[ 9 ]} تُعد مساحة الورقة النوعية إحدى أكثر خصائص الورقة الرئيسية قبولًا على نطاق واسع، وتُستخدم أثناء دراسة سمات الورقة. ^{[ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

يؤثر الجفاف والإجهاد المائي بشكل متفاوت على مساحة الورقة النوعية. ففي العديد من الأنواع، يُقلل الجفاف من مساحة الورقة النوعية. ^{[ 14 ] [ 15 ] [ 16 ]} على سبيل المثال، في ظروف الجفاف، كانت الأوراق أصغر حجمًا في المتوسط ​​من أوراق النباتات غير المعرضة للجفاف. ^{[ 17 ]} وهذه ملاحظة منطقية، إذ أن الانخفاض النسبي في مساحة السطح يعني وجود طرق أقل لفقدان الماء. وتتميز الأنواع ذات قيم مساحة الورقة النوعية المنخفضة عادةً بقدرتها على الحفاظ على الموارد المكتسبة، نظرًا لمحتواها العالي من المادة الجافة، وتركيزاتها العالية من جدران الخلايا والمستقلبات الثانوية، وطول عمر أوراقها وجذورها. ^{[ 18 ]}

في بعض الأنواع الأخرى، مثل أشجار الحور، تنخفض مساحة الورقة النوعية بشكل عام، ولكنها تزداد حتى تصل الورقة إلى حجمها النهائي. بعد الوصول إلى الحجم النهائي، تبدأ مساحة الورقة النوعية بالتناقص. ^{[ 19 ]}

أظهرت أبحاث أخرى زيادة في قيم مساحة الأوراق النوعية في النباتات التي تعاني من نقص المياه. ومن الأمثلة على زيادة قيم مساحة الأوراق النوعية نتيجةً للإجهاد الناتج عن الجفاف أشجار البتولا. ^{[ 20 ]} وقد زادت قيم مساحة الأوراق النوعية لأشجار البتولا بشكل ملحوظ بعد موسمين جافين، مع ملاحظة الباحثين أن انخفاض قيم مساحة الأوراق النوعية في الحالات العادية يُعدّ تكيفًا مع الإجهاد الناتج عن الجفاف.

• التصوير الفوتوغرافي نصف الكروي
• مؤشر مساحة الورقة
• الإشعاع النشط ضوئياً
• تحليل نمو النبات