Fizyolojisi ve morfolojisi bağlantılı nasıl çözülüyor bitkinin mekanik işleyişinin daha derin bir anlayış bırakır verir. Biz geleneksel fonksiyonel yaprak özellikleri ile stomatal iletkenlik ölçümleri ve korelasyon gelen stoma yönetmelik parametreleri türetmek için bir prosedür hem sunuyoruz.
Onlar böyle terleme ve karbon asimilasyonu gibi fizyolojik işlevleri yansıtır çünkü Yaprak fonksiyonel özellikleri önemlidir. Özellikle, morfolojik özellikleri yaprak su kullanım verimliliği, büyüme paterni ve besin kullanımı açısından bitkilerin stratejilerini özetlemek potansiyeline sahiptir. Yaprak ekonomi spektrumu (LES) fonksiyonel bitki ekolojisi tanınan çerçevedir ve (belirli yaprak alanı (SLA), yaprak azot, fosfor ve katyon içeriği artan ve yaprak kuru madde içeriği (LDMC) ve karbon azot oranını düşürme bir degrade yansıtır CN). LES düşük kütle-tabanlı karbon asimilasyon oranları ile uzun ömürlü yaprakları yaprak kütle başına yüksek fotosentez kapasitesi ile kısa ömürlü yaprakları o kadar farklı stratejiler anlatılmaktadır. Ancak, LES dahil değildir özellikler gibi stoma kontrolü ile ilgili olanlar gibi türün fizyolojisi hakkında ek bilgi, sağlayabilir. Protokoller yaprak functio geniş bir aralığı için sunulmuşturLES özellikleri değil, aynı zamanda LES bağımsız özellikleri de dahil olmak üzere nal özellikleri. Özellikle, yeni bir yöntem buhar basıncı açığı ağıza ait iletkenlik bitkilere özgü düzenleyici davranışı ilgilidir sokulur. Stoma düzenlemenin ortaya çıkan parametreler LES ve diğer bitki fonksiyonel özellikler ile mukayese edilebilir. Sonuçlar LES fonksiyonel yaprak özellikleri stoma düzenleme parametrelerinin geçerli belirleyiciler de olduğunu göstermektedir. Örneğin, yaprak karbon konsantrasyonu bükülme noktasındaki buhar basıncı açığı (VPD) ve iletkenlik-VPD eğrisinin maksimum pozitif ilgiliydi. Bununla birlikte, LES dahil değildir özellikleri stoma kontrol parametrelerini açıklayan bilgi eklendi: iletkenlik-VPD eğrisinin bükülme noktasına VPD yüksek stoma yoğunluğu ve daha yüksek indeks ile stoma türler için daha düşüktü. Genel olarak, stoma ve damar özellikleri açıklayan stoma düzenleme t daha güçlü prediktörlerdirLES kullanılan han özellikleri.
Bitki yaprakları fonksiyonel anlayışı ilerletmek için birçok yeni çalışmalar bu tür yaprak stoma iletkenliği (g S) 1-4 gibi fizyolojik tepkiler morfolojik, anatomik ve kimyasal yaprak özellikleri ilişkilendirmek çalıştılar. Buna ek olarak, yaprak özellikleri için, stoma iletkenliği kuvvetle böyle fotosentez aktif foton akı yoğunluğu, hava sıcaklığı ve VPD'den 5 gibi çevresel koşullardan, etkilenir. Ağırlıklı olarak VPD'den 6 gs doğrusal regresyon dayalı VPD eğrileri 6-8 – Çeşitli yollar gs modellemek için önerilmiştir. Buna karşılık, bu çalışmada sunulan model göreli stoma iletkenliği (yani maksimum stomatal iletkenlik g SMAX g S oranı) VPD'den ve ikinci dereceden regresör terim olarak VPD ekleyerek doğrusal olmayan hesapları ve logits geriler.
Diğer modellere kıyasla, yeni model açıklayan parametreler türetmek için izin verirg S su sıkıntısı altında aşağı regüle edildiği VPD. Benzer şekilde, VPD g S maksimum olduğu elde edilir. Böyle fizyolojik parametreler sıkı karbon asimilasyonu 9,10 bağlantılı olduğu beklendiği gibi LES yansıtıldığı gibi bu model parametreleri ve besin ve kaynak tahsisi için anahtar yaprak özellikleri arasında yakın bir bağ 3,11 beklenmelidir. Sonuç olarak, aynı zamanda LES özellikleri ile stoma düzenleme stratejileri arasında sıkı bir ilişki olmalıdır. Böyle bir ilişki, hem LES ve su kullanım verimliliği 12,13 ile ilişkilidir yaprak alışkanlığı (dökmeyen karşı döken) yaprak alışkanlığı özellikle de bekleniyor. Evergreen türleri yavaş büyürler, fakat besin 14 fakir ortamlarda daha etkilidir. Böylece, yaprak döken türler alışkanlığı daha muhafazakar su kullanım stratejisi ile, stoma düzenleme desenleri farklı çevirmek gerekir.
Zorunluortak bir bahçe durumda geniş yapraklı ağaç türlerinin büyük bir set aring aşağıdaki hipotezler test edilmiştir: g S'den 1) Model parametreleri – VPD modeller yaprak ekonomi spektrumunun ilgili yaprak özellikleri bağlanır. 2) Evergreen türleri yapraklı türlere göre daha düşük ortalama g S ve g SMAX değerlere sahiptir.
Bu çalışmada sunulan yöntem ile ekstre stoma yönetmelik parametreleri gibi stoma yoğunluğu ve stoma indeksi gibi stoma özelliklerin öneminin altını çizmektedir. Bu yeni ilişkiler anatomik ve kimyasal yaprak 20 özellikleri, morfolojik fizyolojik modellerden parametreleri bağlayan potansiyelini göstermektedir. Diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında, mevcut yaklaşım stoma iletkenliği modellenen Aram maksimum yarısına kadar regüle edildiği eşsiz ve açık VPD değeri yakalama avantajı taşımaktadır.
Protokolde belirtilen tüm adımları en kritik olanları stoma iletkenliği ölçümleri bulunmaktadır. Nedeniyle ağıza ait iletkenlik ortam hava koşulları çok faktörlü düzenlemeye g S üzerinde güçlü bir etkiye sahiptir. Yüksek bağıl nem düşük ışık yoğunluğunda Stoma iletkenlik ölçümleri 21-23 güvenilmez olabilir. Morfolojik saygı ve anat ileomical özellikleri, protokol her çalışmaya dahil hedef türe göre adapte edilmelidir. Damar yoğunluğu analizinde Özellikle, ağartma ve yaprakların boyama süresi yaprak yapısı ve tokluk bağlı olarak değiştirilmelidir. Yöntemin Potansiyel sınırlamalar stoma iletkenliği ölçümleri imkansız veya karmaşık ve olağanüstü yaprak formları nedeniyle hata eğilimli olan türler bulunmaktadır. Bu çok dar yapraklı bıçaklı kozalaklı ve otları içerebilir.
Bizim sonuçlarımız kısmen ağıza ait iletkenlik parametreleri ve birkaç diğer çalışmalarda karşılık yaprak ekonomi spektrumunun (LES), yaprak özellikleri arasındaki bağlantının ilk hipotezi doğrulamak. Örneğin, Poorter ve Bongers (2006) 24 gr S artan yaprak ömrü ile azalan g S ve örneğin LES tarafından temsil özellikleri arasında yakın bir bağlantı bildirdi. Bu duruma göre, Schulze et al. (1994) 1 demonstYaprak azot içeriği ve g SMAX arasında puan net bağlantılar. Benzer şekilde, Juhrbandt ve ark. (2004) 25 g SMAX ve yaprak alanı ve yaprak azot içeriği arasında anlamlı ilişkiler bulunmuştur.
Yaprak alışkanlığı ile ilgili net farklılıklar İkinci hipotez teyit edilemedi. Dökmeyen ve yaprak döken yaprak alışkanlığı içinde ölçülen parametreler ve özellikler yüksek varyasyon yaprak alışkanlık LES iyi bir tanımlayıcı olmadığını gösterir. Brodribb ve Holbrook (2005) 26 geniş özellik varyasyon yaprak alışkanlığı her türlü ortak olduğu yaprak alışkanlık ve yaprak fizyolojik stratejiler kaçınılmaz bağlı olmayabilir olduğunu tartıştı.
Yaklaşım özellikleri ve belirli ksilem hidrolik iletkenlik ve mikroskopi ahşap 27 davranışlar olarak yapraklarda daha örneğin ksilem hidrolik ilgili özelliklerin, diğer bitki organlarının fizyolojik özelliklerine uzatılabilir. Benzer şekilde, diğerBu tür çit parankima yapısı ve Epikutikula tabaka yapısı mikroskop türetilen gibi yaprak özellikleri türleri 28 dahil edilebilir.
Özetle, bu çalışma LES ve ağıza yönetmelik arasındaki yakın ilişkiyi doğruladı. Buna ek olarak, burada sunulan yöntem LES ilgili olmayan stoma düzenleme desen yönleriyle ortaya koymuştur. Böyle stoma büyüklüğü, yoğunluğu ve indeks yanı sıra damar uzunluğu Özellikle belirli yaprak özellikleri, fonksiyonel bitki çalışmalarında gelecekte dikkate değerdir.
The authors have nothing to disclose.
We are indebted to Xuefei Yang, Sabine Both, Lin Chen and Kaitian Wang for coordinating the fieldwork and establishing the BEF-China experiment. We are also grateful to the whole BEF-China research group for their general support. BEF-China is mainly funded by the German Research Foundation (DFG FOR 891/1 and 2) and funding for this particular project was provided by the German Research Foundation to H.B. (DFG BR 1698/9-2). We are also thankful for the travel grants and summer schools financed by the Sino-German Centre for Research Promotion in Beijing (GZ 524, 592, 698, 699 and 785). In addition we would like to thank David Eichenberg, Michael Staab, Katja Grotius, Silvana Tornack, Lin Chen, and Shouren Zhang for their support in the field and in the lab.
SC 1 Porometer | Decagon | NA | Any other porometer is suitable |
Cable ties to mark leaves | NA | NA | NA |
Plastic sample bags | NA | NA | NA |
Paper sample bags | NA | NA | NA |
Hygrometer | Trotec | NA | Any other is suitable |
Nail polish | NA | NA | NA |
Axioskop 2 plus | Zeiss | NA | Any other is suitable |
Ethanol | NA | NA | NA |
Bleach | NA | NA | NA |
5% NaOH | NA | NA | NA |
10% KOH | NA | NA | NA |
25% H2O2 | NA | NA | NA |
Malachite green | NA | NA | NA |
Safranine | NA | NA | NA |