毛叶粉背蕨(Aleuritopteris squamosa)是我国特有的濒危植物,自然分布区域狭窄。在野外干旱生境中对水分条件的响应,表现出耐脱水性状,并且目前尚缺乏从生理生态角度对毛叶粉背蕨的濒危机制开展的研究。本文选取在我国广泛分布且生境条件与其不同的植物凤尾蕨(Pterisnervosa Thunb.)作为对照植物,通过对两个物种的叶片形态结构,光合生理特性以及干旱与复水下的光合响应机制方面进行比较研究,探讨毛叶粉背蕨生境局限的原因及其濒危机制,为保护与资源利用提供科学依据。结果表明:(1)毛叶粉背蕨与凤尾蕨的叶片性状和生物量的积累与分配均表现出显著差异,毛叶粉背蕨具有较大的叶厚度,较小的叶面积,较少单株叶数量。毛叶粉背蕨单株地上生物量及总生物量均明显小于凤尾蕨,而根冠比显著大于凤尾蕨。(2)毛叶粉背蕨和凤尾蕨的叶片横切面解剖结构中,都未出现栅栏组织和海绵组织的明显分化,两物种的叶肉细胞形状及排列均不规则,但毛叶粉背蕨细胞排列较紧密,叶表皮较厚,叶片主脉维管束较凤尾蕨小,叶片下表面有表皮毛,在组织结构方面形成对干旱的适应。(3)毛叶粉背蕨叶片的叶绿素含量高于凤尾蕨,且具有较大的最大净光合速率及较低的光补偿点,具有较强的耐荫性,对光照环境的适应性更强。(4)干旱处理显著降低了两物种的净光合速率,毛叶粉背蕨在叶片含水量下降45%左右时Pn就接近为0,表现出提早停止光合作用的保护机制。复水后,毛叶粉背蕨的叶片含水量、叶水势以及各气体交换参数均恢复至对照水平或接近对照水平。而凤尾蕨叶片含水量、叶水势、各气体交换参数均无法恢复。(5)毛叶粉背蕨在干旱及复水过程中,光合机构保存较完整,叶绿素荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo、Yield、ETR、qP均无明显变化。而凤尾蕨在干旱过程中的各叶绿素荧光参数均显著降低,且复水后均无法恢复。在一定程度的干旱胁迫下,两物种均能通过提高NPQ及时耗散过剩的光能,但凤尾蕨在极端干旱下NPQ急剧下降,光合机构受到破坏。毛叶粉背蕨虽然光合速率高,光适应能力强,但其叶面积小,单株叶数量少,总光合面积较小,因而物质积累较少。同时其具有的光合保护机制使其对水分变化敏感,比凤尾蕨提早停止光合作用,这是一种对干旱环境的生态适应机制,造成其生境局限于较干旱的地区。