Relative conduttanza stomatica a Leaf tratti funzionali

L'obiettivo generale di questa procedura è quello di mettere in relazione le proprietà ecofisiologiche con quelle morfologiche delle foglie per comprendere meglio il funzionamento degli ecosistemi in diverse comunità vegetali. Ciò si ottiene misurando prima la conduttanza dello stoma nei corsi quotidiani e quindi estraendo i parametri rilevanti che descrivono il controllo dello stoma nelle diverse specie. Il secondo passo consiste nel misurare le dimensioni e la densità dello stoma utilizzando un microscopio.

Successivamente, vengono valutati i tratti delle vene fogliari. Il passo finale consiste nel collegare le caratteristiche morfologiche e anatomiche alle proprietà ecofisiologiche delle specie vegetali. Ciò consente una comprensione meccanicistica più profonda delle foglie delle piante, come si vede qui per l'esempio della chiusura somatica, quando l'aria diventa più secca per specie diverse con tratti fogliari diversi.

L'idea generale del nostro studio è quella di utilizzare tratti fogliari facilmente misurabili come proxy per le funzioni chiave della pianta che richiedono un grande sforzo se misurate direttamente. L'obiettivo principale di questo protocollo è quello di collegare diversi tratti fogliari valutati nelle valli a una certa regolazione, che è un aspetto chiave in una strategia vegetale per bilanciare l'uso e la crescita dell'acqua. Il metodo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo della ricerca sulla biodiversità funzionale su come i processi ecofisiologici di diverse specie in una comunità arborea diversificata contribuiscano al funzionamento dell'ecosistema. Scegli foglie di diverse specie e individui secondo uno schema riproducibile.

Ad esempio, scegli foglie che abbiano la stessa altezza, la stessa esposizione, la stessa posizione all'interno della pianta, se possibile, solo dallo stesso nodo e solo da una categoria come il sole o l'ombra. Foglie. Misurare solo le foglie sane e completamente sviluppate. Segna le foglie sugli individui per assicurarti che le misurazioni ripetute vengano eseguite sulla stessa foglia.

Utilizzando un parametro di stato stazionario, prepararsi per le misurazioni della conduttanza stonata solo sulla superficie fogliare, evitando la nervatura centrale e le forti nervature fogliari. Iniziare le misurazioni nelle prime ore del mattino prima dell'alba. Effettuando da cinque a 10 misurazioni ripetute fino a quando i valori di conduttanza dello stoma mostrano un chiaro calo a mezzogiorno.

Un corso giornaliero di misurazioni fornirà buoni dati per analizzare le relazioni tra il deficit di pressione del vapore e la conduttanza del metallo STO. Ad ogni misura di conduttanza dooma, registrare la temperatura e l'umidità relativa, preferibilmente con registratori portatili per misurare direttamente le condizioni in possesso della stessa foglia. Utilizzare la formula August Roche Magnus per calcolare il deficit di tensione di vapore.

Ora, tracciando per specie, tutti i dati sulla conduttanza stomale rispetto al deficit di pressione di vapore. Combinando tutti i corsi giornalieri delle singole foglie in un'unica analisi per specie. Estrarre il valore massimo osservato dai dati di conduttanza stomale cercando il valore massimo per scalare il modello.

Per la comparabilità delle specie. Dividi i valori osservati per il valore massimo osservato per quella specie. Per ogni specie regredisce la logica della conduttanza stomatica al deficit di tensione di vapore, e il termine quadratico del deficit di pressione di vapore utilizzando un modello lineare generalizzato con una distribuzione binomiale dell'errore.

Successivamente, estrarre il parametro di regolazione dell'stonato per ogni specie calcolando la conduttanza massima stomatica modellata in assoluto o i valori massimi GS. Per fare ciò, calcolare il deficit di tensione di vapore alla massima conduttanza stomale impostando la derivata prima di questa curva su zero, che dà un adattamento massimo di VPD GS uguale a meno B su due. Un inserto VPD GS max si inserisce nella formula della curva e la eleva alla potenza di E per ottenere il massimo adattamento.

Calcola la media di tutte le misurazioni della conduttanza per specie per calcolare i valori relativi dal modello in scala. Estrarre i valori di conduttanza e deficit di pressione di vapore per i due punti seguenti, i valori di stoma, conduttanza e deficit di pressione di vapore al massimo del modello e il deficit di pressione di vapore al secondo punto di flessione della curva. Moltiplicando questi valori per GS max si ottengono valori assoluti di conduttanza dell'ermellino.

Per questi punti. Prelevare campioni preferibilmente dalle stesse foglie che sono state utilizzate per le misurazioni della conduttanza dell'stonato. Se ciò non è possibile, applicare la stessa procedura di selezione che è stata applicata per scegliere le foglie per le misure della conduttanza somatica S, preferibilmente sugli stessi individui.

Se i campioni non possono essere elaborati immediatamente, conservarli in alcol al 70%. Applicare uno strato sottile di smalto per unghie incolore ad asciugatura rapida su un campione fresco. Dopo che lo smalto è uscito, staccare delicatamente l'impronta dalla foglia e procedere con l'analisi microscopica.

Come con un normale campione di foglie, collegare una fotocamera a un microscopio ottico in grado di ingrandire da 40 a 400 volte dopo che la fotocamera è stata collegata al microscopio. Abbina le immagini scattate all'ingrandimento ottico e alla risoluzione dell'immagine con l'aiuto di una bilancia che utilizza un software di elaborazione delle immagini open source come Image J.Analizza queste immagini. Disegna una forma con lo strumento forma dallo strumento di analisi delle immagini sull'immagine in un'area priva di sporco, impronte digitali, aree danneggiate o grandi venature delle foglie.

Contare lo stoma S in quest'area e in almeno 50.000 micron quadrati per campione. Misurare la lunghezza della cella di guardia stomatica S e la lunghezza scarsa. Calcola il numero di S per millimetro quadrato per sbiancare le foglie.

Lasciarli almeno 72 ore in una soluzione al 50% di decolorante, riscaldando la soluzione fino a 30 gradi Celsius. Sciacquare le foglie più volte in acqua. Adatta il processo di sbiancamento per le specie specifiche a seconda delle caratteristiche delle foglie per colorare le foglie.

Metterli in etanolo al 99%, colorarli per due o 30 minuti in una soluzione sinusoidale all'1%. Dopo la colorazione, sciacquare più volte le foglie in acqua. Se le foglie sono macchiate troppo profondamente, un po' di tempo in più.

Un etanolo o un decolorante può aiutare ad analizzare i campioni. Scansiona le foglie con uno scanner retroilluminato a una risoluzione di circa 1.200 punti per pollice. Abbina le scansioni effettuate alla risoluzione dell'immagine con l'aiuto di una scala per assicurarti che la lunghezza dei pixel possa essere ricondotta alle misure di lunghezza assolute della foglia scansionata.

Misura l'area, la circonferenza, la lunghezza e la larghezza delle foglie. Calcola diversi indici come il rapporto tra lunghezza e larghezza o il rapporto tra circonferenza e area. Quindi ritaglia un rettangolo di uno o un centimetro al centro dell'immagine.

Misurare il diametro delle vene di primo e secondo ordine. Misura la lunghezza di tutte le vene di primo ordine. In questo quadrante, mostrati qui, sono montati i grafici del modello per i dati di conduttanza stomale alla regressione del deficit di pressione di vapore per tutte le specie.

Le diverse linee colorate rappresentano ogni portamento fogliare, con linee nere che rappresentano le specie sempreverdi e linee rosse che rappresentano le specie decidue. L'esplorazione dei collegamenti tra i modelli di regolazione della conduttanza dell'ermellino e i tratti fogliari rivela che il deficit di pressione di vapore nel punto di inflessione diminuisce con la densità della soad e l'indice di ermellina e aumenta con il contenuto di carbonio fogliare. Al contrario, nessun parametro di conduttanza somatica ha mostrato una chiara relazione con l'abitudine fogliare.

L'elevata variazione tra i due gruppi di portamento fogliare mostra che esistono meccanismi di regolazione diversi sia all'interno del gruppo dei sempreverdi che assidui del portamento fogliare. Quando si applica questa procedura, è importante adattare i dettagli dei trattamenti alle proprietà specifiche della foglia. Poiché i caratteri fogliari mostrano una grande variazione tra le specie Seguendo questa procedura, i nostri tratti morfologici delle foglie possono anche essere collegati ad altre caratteristiche ecofisiologiche come lo xim.

La sensibilità alla cavitazione o la connettività idraulica specifica, ancora una volta, aiuta a comprendere le risposte pianificate alla siccità. Speriamo che il nostro video ispiri l'uso dei tratti morfologici delle foglie e la ricerca sulla biodiversità funzionale con l'obiettivo di prevedere il funzionamento dell'ecosistema da tratti facilmente misurabili.