Relacionando condutância estomática a Folha atributos funcionais

O objetivo geral deste procedimento é relacionar as propriedades ecofisiológicas às morfológicas das folhas para entender melhor o funcionamento do ecossistema em diversas comunidades de plantas. Isso é feito medindo primeiro a condutância do estoma em cursos diários e, em seguida, extraindo parâmetros relevantes que descrevem o controle do estoma nas diferentes espécies. O segundo passo é medir o tamanho e a densidade do estoma usando um microscópio.

Em seguida, as características das nervuras foliares são avaliadas. A etapa final é vincular as características morfológicas e anatômicas às propriedades ecofisiológicas das espécies vegetais. Isso permite uma compreensão mecanicista mais profunda das folhas das plantas, como visto aqui para o exemplo do fechamento somático, quando o ar se torna mais seco para diferentes espécies com diferentes características foliares.

A ideia geral do nosso estudo é usar características foliares facilmente mensuráveis como proxies para funções-chave da planta que exigem grande esforço se medidas diretamente. O principal objetivo deste protocolo é conectar várias características foliares avaliadas pelo vale a alguma regulação, que é um aspecto fundamental em uma estratégia de planta para equilibrar o uso e o crescimento da água com o método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da pesquisa funcional da biodiversidade sobre como os processos ecofisiológicos de diferentes espécies em uma comunidade de árvores diversificada contribuem para o funcionamento do ecossistema. Escolha folhas de diferentes espécies e indivíduos de acordo com um padrão reprodutível.

Por exemplo, escolha folhas que tenham a mesma altura, mesma exposição, mesma posição dentro da planta, se possível, apenas do mesmo nó e apenas de uma categoria, como sol ou sombra. Folhas. Meça apenas as folhas em condições saudáveis e totalmente desenvolvidas. Marque as folhas nos indivíduos para garantir que as medições repetidas sejam feitas na mesma folha.

Usando um parâmetro de estado estacionário, prepare-se para medições da condutância do estoato apenas na superfície da folha, evitando a nervura média e as nervuras fortes das folhas. Inicie as medições nas primeiras horas da manhã antes do nascer do sol. Fazer de cinco a 10 medições repetidas até os valores de condutância do estoma mostra um claro declínio ao meio-dia.

Um curso diário de medições fornecerá bons dados para analisar as relações entre o déficit de pressão de vapor e a condutância do metal STO. Com cada medição de condutância dooma, registre a temperatura e a umidade relativa, de preferência com registradores portáteis para medir diretamente as condições na posse da mesma folha. Use a fórmula Roche Magnus de agosto para calcular o déficit de pressão de vapor.

Agora, plote as espécies em termos de todas as espécies, todos os dados de condutância estomal contra o déficit de pressão de vapor. Combinando todos os cursos diários de folhas individuais em uma análise por espécie. Extraia o valor máximo observado dos dados de condutância do estomismo pesquisando o valor máximo para dimensionar o modelo.

Para comparabilidade de espécies. Divida os valores observados pelo valor máximo observado para essa espécie. Para cada espécie, regridem-se as lógicas da condutância do estomato para o déficit de pressão de vapor e o termo quadrático do déficit de pressão de vapor usando um modelo linear generalizado com uma distribuição de erro binomial.

Em seguida, extraia o parâmetro de regulação do estoate para cada espécie, calculando a condutância máxima do estomato modelada absoluta ou os valores máximos de GS. Para fazer isso, calcule o déficit de pressão de vapor na condutância máxima do estomo definindo a primeira derivada dessa curva como zero, o que dá A VPD GS max fit igual a menos B sobre dois. Um ajuste máximo do VPD GS se encaixa na fórmula da curva e o eleva à potência de E para obter o ajuste máximo.

Calcule a média de todas as medições de condutância por espécie para calcular os valores relativos do modelo em escala. Extraia os valores de condutância do nooma e déficit de pressão de vapor para os dois pontos seguintes, os valores de déficit de estomal, condutância e pressão de vapor no máximo do modelo e o déficit de pressão de vapor no segundo ponto de inflexão da curva. Multiplique esses valores por GS max para obter valores absolutos de condutância do arminho.

Por esses pontos. Colher amostras de preferência exactamente das mesmas folhas que foram utilizadas para as medições da condutância do estoato. Se isso não for possível, aplique o mesmo procedimento de seleção que foi aplicado para escolher as folhas para as medidas de condutância somática S, preferencialmente nos mesmos indivíduos.

Se as amostras não puderem ser processadas imediatamente, armazene-as em álcool 70%. Aplique uma fina camada de esmalte incolor de secagem rápida em uma amostra fresca. Depois que o esmalte sair, retire suavemente a impressão da folha e prossiga para a análise microscópica.

Tal como acontece com uma amostra de folha normal, conecte uma câmera a um microscópio óptico capaz de ampliações entre 40 vezes a 400 vezes depois que a câmera for conectada ao microscópio. Combine as fotos tiradas com a ampliação óptica e a resolução da imagem com a ajuda de uma escala que emprega software de processamento de imagem de código aberto como o Image J.Analyze essas fotos. Desenhe uma forma com a ferramenta de forma da ferramenta de análise de imagem na imagem em uma área sem sujeira, impressões digitais, áreas danificadas ou grandes veias de folhas.

Conte o estoma S nesta área, bem como em pelo menos 50.000 mícrons quadrados por amostra. Meça o comprimento da célula de guarda estomática S e o comprimento pobre. Calcule o número de S por milímetro quadrado para branquear as folhas.

Deixe-os por pelo menos 72 horas em uma solução de 50% de corante, aquecendo a solução até 30 graus Celsius. Lave as folhas várias vezes em água depois. Adapte o processo de branqueamento para as espécies específicas, dependendo de suas características foliares, para colorir as folhas.

Coloque-os em 99% de etanol, pinte-os por dois a 30 minutos em uma solução senoidal a 1%. Após a coloração, enxágue as folhas várias vezes em água. Se as folhas estiverem muito manchadas, mais algum tempo.

Um etanol ou descolorante pode ajudar a analisar as amostras. Digitalize as folhas com um scanner de luz de fundo com uma resolução de aproximadamente 1.200 pontos por polegada. Combine as digitalizações feitas com a resolução da imagem com a ajuda de uma escala para garantir que o comprimento do pixel possa ser rastreado até as medidas de comprimento absoluto da folha digitalizada.

Meça a área, circunferência, comprimento e largura das folhas. Calcule vários índices, como a relação entre comprimento e largura ou a proporção entre circunferência e área. Em seguida, corte um retângulo de um a um centímetro no meio da imagem.

Meça o diâmetro das veias de primeira e segunda ordem. Meça o comprimento de todas as veias de primeira ordem. Neste quadrante, são mostrados aqui gráficos de modelo ajustados para os dados de condutância estomal para regressão de déficit de pressão de vapor para todas as espécies.

As diferentes linhas coloridas representam cada hábito foliar, com linhas pretas representando espécies perenes e linhas vermelhas representando espécies decíduas. Explorar as ligações entre os padrões de regulação da condutância do arminho e as características foliares revela que o déficit de pressão de vapor no ponto de inflexão diminuiu com a densidade de save e o índice de arminho e aumentou com o teor de carbono da folha. Em contraste, nenhum parâmetro de condutância somática mostrou uma relação clara com o hábito foliar.

A alta variação entre os dois grupos de hábitos foliares mostra que existem diferentes mecanismos regulatórios tanto dentro do grupo de hábitos foliares perenes quanto assíduos. Ao aplicar este procedimento, é importante ajustar os detalhes dos tratamentos às propriedades específicas da folha. Como as características foliares mostram uma grande variação entre as espécies Seguindo este procedimento, nossas características morfológicas foliares também podem ser ligadas a outras características ecofisiológicas, como xim.

A sensibilidade à cavitação ou conectividade hidráulica específica, novamente, ajuda a entender as respostas planejadas à seca. Esperamos que nosso vídeo inspire o uso de características morfológicas das folhas e a pesquisa funcional da biodiversidade com o objetivo de prever o funcionamento do ecossistema a partir de características facilmente mensuráveis.