Bezug stomatäre Leitfähigkeit zu Blatt Funktionale Merkmale

Das übergeordnete Ziel dieses Verfahrens ist es, ökophysiologische mit morphologischen Eigenschaften von Blättern in Beziehung zu setzen, um die Funktionsweise von Ökosystemen in verschiedenen Pflanzengemeinschaften besser zu verstehen. Dies wird erreicht, indem zunächst die Stomaleitfähigkeit in täglichen Kursen gemessen und dann relevante Parameter extrahiert werden, die die Stomakontrolle bei den verschiedenen Spezies beschreiben. Der zweite Schritt besteht darin, die Größe und Dichte des Stomas mit einem Mikroskop zu messen.

Als nächstes werden die Merkmale der Blattadern beurteilt. Der letzte Schritt besteht darin, die morphologischen und anatomischen Merkmale mit den ökophysiologischen Eigenschaften der Pflanzenart zu verknüpfen. Dies ermöglicht ein tieferes mechanistisches Verständnis von Pflanzenblättern, wie hier am Beispiel des somatischen Verschlusses zu sehen ist, wenn die Luft für verschiedene Arten mit unterschiedlichen Blattmerkmalen trockener wird.

Die Grundidee unserer Studie ist es, leicht messbare Blattmerkmale als Stellvertreter für wichtige Pflanzenfunktionen zu verwenden, die bei direkter Messung einen großen Aufwand erfordern. Das Hauptziel dieses Protokolls ist es, mehrere im Tal bewertete Blattmerkmale mit einer gewissen Regulierung in Verbindung zu bringen, was ein Schlüsselaspekt in einer Pflanzenstrategie zur Balance von Wasserverbrauch und -wachstum ist. Die Methode kann dazu beitragen, Schlüsselfragen im Bereich der funktionellen Biodiversitätsforschung zu beantworten, wie ökophysiologische Prozesse verschiedener Arten in einer vielfältigen Baumgemeinschaft zum Funktionieren des Ökosystems beitragen. Wählen Sie Blätter verschiedener Arten und Individuen nach einem reproduzierbaren Muster aus.

Wählen Sie zum Beispiel Blätter, die die gleiche Höhe, die gleiche Belichtung und die gleiche Position innerhalb der Pflanze haben, wenn möglich, nur vom selben Knoten und nur aus einer Kategorie wie Sonne oder Schatten. Blätter. Messen Sie nur Blätter in gesundem und voll entwickeltem Zustand. Markieren Sie die Blätter an den Individuen, um sicherzustellen, dass die wiederholten Messungen auf demselben Blatt durchgeführt werden.

Bereiten Sie sich unter Verwendung eines Steady-State-Parameters auf Messungen der stoaten Leitfähigkeit nur auf der Blattoberfläche vor, während Sie die Mittelrippe und starke Blattadern vermeiden. Beginnen Sie mit den Messungen in den frühen Morgenstunden vor Sonnenaufgang. Fünf bis 10 wiederholte Messungen bis zu den Stomaleitwerten zeigen einen deutlichen Rückgang am Mittag.

Ein täglicher Messverlauf liefert gute Daten zur Analyse der Zusammenhänge zwischen dem Dampfdruckdefizit und der STO-Leitfähigkeit des Metalls. Zeichnen Sie bei jeder Messung der Dooma-Leitfähigkeit die Temperatur und die relative Luftfeuchtigkeit auf, vorzugsweise mit tragbaren Loggern, um die Bedingungen im Besitz desselben Blattes direkt zu messen. Verwenden Sie die August Roche Magnus-Formel, um das Dampfdruckdefizit zu berechnen.

Nun, plotweise, alle Daten zur stomalen Leitfähigkeit gegen das Dampfdruckdefizit. Kombinieren Sie alle täglichen Kurse einzelner Blätter in einer Analyse pro Art. Extrahieren Sie den beobachteten Maximalwert aus den Daten der stomalen Leitfähigkeit, indem Sie nach dem Maximalwert suchen, um das Modell zu skalieren.

Für eine artmäßige Vergleichbarkeit. Teilen Sie die beobachteten Werte durch den für diese Art beobachteten Höchstwert. Für jede Spezies regressieren Sie die Logik der stomaten Leitfähigkeit zum Dampfdruckdefizit und den quadratischen Term des Dampfdruckdefizits unter Verwendung eines verallgemeinerten linearen Modells mit einer binomialen Fehlerverteilung.

Extrahieren Sie als Nächstes den Parameter der Stoatregulation für jede Spezies, indem Sie die absolut modellierten maximalen stomaten Leitwerte oder GS max-Werte berechnen. Berechnen Sie dazu das Dampfdruckdefizit bei maximaler stomaler Leitfähigkeit, indem Sie die erste Ableitung dieser Kurve auf Null setzen, was ergibt, dass A VPD GS maximale Anpassung gleich minus B über zwei ist. A insert VPD GS max fit in die Formel der Kurve und hebt sie hoch E an, um die maximale Anpassung zu erhalten.

Berechnen Sie den Mittelwert aller Leitwertmessungen pro Spezies, um relative Werte aus dem skalierten Modell zu berechnen. Es werden die Werte für die Leitfähigkeit des Noomspiegels und das Dampfdruckdefizit für die folgenden beiden Punkte extrahiert, die Werte für das Stomal-, die Leitwert- und das Dampfdruckdefizit am Maximum des Modells und das Dampfdruckdefizit am zweiten Wendepunkt der Kurve. Multiplizieren Sie diese Werte mit GS max, um absolute Hermelinleitwerte zu erhalten.

Für diese Punkte. Entnehmen Sie vorzugsweise Proben von genau den gleichen Blättern, die für die Messung der stoaten Leitfähigkeit verwendet wurden. Wenn dies nicht möglich ist, wenden Sie das gleiche Auswahlverfahren an, das bei der Auswahl der Blätter für die Messungen der somatischen Leitfähigkeit angewendet wurde, vorzugsweise an denselben Individuen.

Wenn die Proben nicht sofort verarbeitet werden können, lagern Sie sie in 70%igem Alkohol. Tragen Sie eine dünne Schicht farblosen, schnell trocknenden Nagellack auf eine frische Probe auf. Nachdem der Nagellack verschwunden ist, schälen Sie vorsichtig den Abdruck vom Blatt und fahren Sie mit der mikroskopischen Analyse fort.

Schließen Sie wie bei einer normalen Blattprobe eine Kamera an ein optisches Mikroskop an, das Vergrößerungen zwischen 40 und 400 Mal durchführen kann, nachdem die Kamera an das Mikroskop angeschlossen wurde. Gleichen Sie die aufgenommenen Bilder mit Hilfe einer Skala mit Hilfe einer Waage mit Hilfe einer Open-Source-Bildverarbeitungssoftware wie Image J ab. Analysieren Sie diese Bilder. Zeichnen Sie mit dem Formwerkzeug aus dem Bildanalysewerkzeug eine Form auf das Bild in einem Bereich ohne Schmutz, Fingerabdrücke, beschädigte Stellen oder große Blattadern.

Zählen Sie das S-Stoma in diesem Bereich sowie in mindestens 50.000 Quadratmikrometern pro Probe. Messen Sie die Länge und die schlechte Länge der S-Stomata-Schließzelle. Berechnen Sie die Anzahl von S pro Quadratmillimeter, um die Blätter zu bleichen.

Lassen Sie sie mindestens 72 Stunden in einer 50%igen Lösung des Färbemittels und erhitzen Sie die Lösung auf 30 Grad Celsius. Spülen Sie die Blätter danach mehrmals mit Wasser ab. Passen Sie den Bleichprozess für die jeweilige Art je nach ihren Blatteigenschaften an, um die Blätter zu färben.

Legen Sie sie in 99%Ethanol und färben Sie sie für zwei bis 30 Minuten in einer 1%Sinus-Lösung. Spülen Sie die Blätter nach dem Färben mehrmals in Wasser ab. Wenn die Blätter zu tief fleckig sind, etwas mehr Zeit.

Ein Ethanol oder Entfärbungsmittel kann helfen, die Proben zu analysieren. Scannen Sie die Blätter mit einem Scanner mit Hintergrundbeleuchtung mit einer Auflösung von ca. 1.200 Punkten pro Zoll. Gleichen Sie die aufgenommenen Scans mit Hilfe einer Skala an die Auflösung des Bildes an, um sicherzustellen, dass die Pixellänge auf die absoluten Längenmaße des gescannten Blattes zurückgeführt werden kann.

Messen Sie den Flächenumfang, die Länge und die Breite der Blätter. Berechnen Sie mehrere Indizes wie das Verhältnis von Länge zu Breite oder das Verhältnis von Umfang zu Fläche. Schneide dann ein ein bis einen Zentimeter großes Rechteck aus der Bildmitte aus.

Messen Sie den Durchmesser der Venen erster und zweiter Ordnung. Messen Sie die Länge aller Venen erster Ordnung. In diesem Quadranten sind hier angepasste Modelldiagramme für die stomalen Leitfähigkeitsdaten zur Regression des Dampfdruckdefizits für alle Spezies

Die verschiedenfarbigen Linien repräsentieren jeden Blattwuchs, wobei schwarze Linien für immergrüne Arten und rote Linien für laubabwerfende Arten stehen. Die Untersuchung der Zusammenhänge zwischen Mustern der Leitfähigkeitsregulation von Hermelin und Blattmerkmalen zeigt, dass das Dampfdruckdefizit am Wendepunkt mit der Soaddichte und dem Hermelinindex abnahm und mit dem Kohlenstoffgehalt der Blätter zunahm. Im Gegensatz dazu zeigte kein Parameter der somatischen Leitfähigkeit einen eindeutigen Zusammenhang mit dem Blatthabitus.

Die hohe Variation zwischen den beiden Gruppen des Blattwuchses zeigt, dass sowohl innerhalb der Gruppe der immergrünen als auch der fleißigen Blatttriebe unterschiedliche Regulationsmechanismen existieren. Bei der Anwendung dieses Verfahrens ist es wichtig, die Details der Behandlungen an die spezifischen Blatteigenschaften anzupassen. Da die Blattmerkmale eine große Variation zwischen den Arten aufweisen, können unsere morphologischen Blattmerkmale nach diesem Verfahren auch mit anderen ökophysiologischen Merkmalen wie z.B. xim in Verbindung gebracht werden.

Die Empfindlichkeit gegenüber Kavitation oder spezifischer hydraulischer Konnektivität hilft wiederum, geplante Reaktionen auf Dürren zu verstehen. Wir hoffen, dass unser Video die Verwendung morphologischer Blattmerkmale und die funktionelle Biodiversitätsforschung mit dem Ziel anregt, das Funktionieren von Ökosystemen anhand leicht messbarer Merkmale vorherzusagen.