पत्ता कार्यात्मक लक्षण के रंध्रीय प्रवाहकत्त्व संबंधित
Summary
शरीर विज्ञान और आकृति विज्ञान से जुड़े हुए हैं कि कैसे Unraveling संयंत्र के यंत्रवत कामकाज की एक गहरी समझ के पत्तों की अनुमति देता है। हम पारंपरिक कार्यात्मक पत्ती लक्षण के साथ रंध्र संबंधी प्रवाहकत्त्व मापन और सह-संबंध से रंध्र संबंधी नियमन के मापदंडों को प्राप्त करने के लिए एक प्रक्रिया दोनों उपस्थित थे।
Abstract
वे इस तरह के स्वेद और कार्बन आत्मसात के रूप में शारीरिक कार्यों को प्रतिबिंबित क्योंकि पत्ता कार्यात्मक लक्षण महत्वपूर्ण हैं। विशेष रूप से, रूपात्मक पत्ती लक्षण जल उपयोग दक्षता, विकास पैटर्न और पोषक तत्व उपयोग के मामले में पौधों की रणनीतियों को संक्षेप में प्रस्तुत करने की क्षमता है। पत्ती अर्थशास्त्र स्पेक्ट्रम (लेस) कार्यात्मक संयंत्र पारिस्थितिकी में एक मान्यता प्राप्त ढांचा है और (विशिष्ट पत्ती क्षेत्र (एसएलए), पत्ती नाइट्रोजन, फास्फोरस और केशन सामग्री बढ़ रही है, और पत्ती शुष्क पदार्थ सामग्री (LDMC) और कार्बन नाइट्रोजन अनुपात कम करने का एक ढाल दर्शाता सीएन)। लेस कम द्रव्यमान आधारित कार्बन आत्मसात दरों के साथ लंबे समय रहते पत्तियों को पत्ती जन के प्रति उच्च संश्लेषक क्षमता के साथ अल्पकालिक पत्तियों के उस से लेकर विभिन्न रणनीतियों का वर्णन है। हालांकि, लेस में शामिल नहीं हैं लक्षण है कि इस तरह के रंध्र संबंधी नियंत्रण से संबंधित उन के रूप में 'प्रजाति के शरीर क्रिया विज्ञान पर अतिरिक्त जानकारी प्रदान हो सकता है। प्रोटोकॉल पत्ती कार्यात्मक की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए प्रस्तुत कर रहे हैंलेस का लक्षण है, लेकिन यह भी लेस से सम्बंधित लक्षण सहित एनएएल लक्षण। विशेष रूप से, एक नई विधि वाष्प दबाव घाटे के रंध्र संबंधी प्रवाहकत्त्व में 'पौधों नियामक व्यवहार से संबंधित है कि शुरू की है। रंध्र संबंधी नियमन के परिणामस्वरूप मापदंडों तो लेस और अन्य संयंत्र कार्यात्मक लक्षण की तुलना की जा सकती है। परिणाम लेस के कार्यात्मक पत्ती लक्षण रंध्र संबंधी नियमन के मापदंडों के लिए मान्य भविष्यवक्ताओं भी थे कि पता चलता है। उदाहरण के लिए, पत्ती कार्बन एकाग्रता मोड़ना के बिंदु पर वाष्प दबाव घाटा (VPD) और प्रवाहकत्त्व-VPD वक्र का अधिकतम करने के लिए सकारात्मक संबंधित था। हालांकि, लेस में शामिल नहीं हैं लक्षण है कि रंध्र संबंधी नियंत्रण के मापदंडों को समझाने में जानकारी कहा: प्रवाहकत्त्व-VPD वक्र के मोड़ के बिंदु पर VPD उच्च रंध्र संबंधी घनत्व और उच्च रंध्र संबंधी सूचकांक के साथ प्रजातियों के लिए कम था। कुल मिलाकर, रंध्र और नस लक्षण समझा रंध्र संबंधी नियमन टी के लिए और अधिक शक्तिशाली भविष्यवक्ताओं थेलेस में इस्तेमाल हान लक्षण।
Introduction
संयंत्र के पत्तों के कार्यात्मक समझ अग्रिम करने के लिए, हाल ही में कई अध्ययनों से इस तरह की पत्ती रंध्र संबंधी चालकता (जी एस) 1-4 के रूप में शारीरिक प्रतिक्रियाओं, को रूपात्मक, शारीरिक और रासायनिक पत्ती लक्षण संबंधित करने के लिए प्रयास किया है। इसके अलावा, पत्ती लक्षण के लिए, रंध्र संबंधी चालकता दृढ़ता से इस तरह photosynthetically सक्रिय फोटॉन प्रवाह घनत्व, हवा के तापमान और VPD 5 के रूप में पर्यावरण की स्थिति से प्रभावित होता है। मुख्य रूप से VPD 6 पर जी एस के रेखीय प्रतिगमन पर आधारित हैं जो VPD घटता 6-8 – विभिन्न तरीकों जी एस मॉडल करने के लिए प्रस्तावित किया गया है। इसके विपरीत, इस अध्ययन में प्रस्तुत मॉडल रिश्तेदार रंध्र संबंधी चालकता (यानी, अधिकतम रंध्र संबंधी प्रवाहकत्त्व जी SMAX करने के लिए जी एस का अनुपात) VPD पर और एक द्विघात regressor शब्द के रूप में VPD जोड़कर गैर linearity के लिए खातों के logits regresses।
अन्य मॉडलों की तुलना में, नए मॉडल का वर्णन है कि मानकों को पाने के लिए अनुमति देता हैजी एस पानी की कमी के तहत नीचे विनियमित है, जिस पर VPD। इसी तरह, VPD जी एस अधिक से अधिक है, जिस पर प्राप्त की है। इस तरह के शारीरिक मापदंड कसकर कार्बन आत्मसात 9,10 से जोड़ा जा करने के लिए उम्मीद की जा सकती लेस के रूप में परिलक्षित इन मॉडल मापदंडों और पोषक तत्व और संसाधनों के आवंटन के लिए महत्वपूर्ण पत्ती गुण के बीच एक करीबी लिंक 3,11 उम्मीद की जानी चाहिए। परिणाम में, यह भी लेस लक्षण के साथ रंध्र संबंधी नियमन की रणनीतियों के बीच एक तंग संबंध नहीं होना चाहिए। ऐसे रिश्ते दोनों लेस के साथ और जल उपयोग दक्षता 12,13 के साथ जोड़ा जाता है पत्ती आदत के रूप में (सदाबहार बनाम पर्णपाती) पत्ती आदत के लिए विशेष रूप से उम्मीद है। सदाबहार प्रजातियों धीमी विकसित करने के लिए जाते हैं, लेकिन पोषक तत्वों 14 में गरीबों के वातावरण में अधिक कुशल हैं। इस प्रकार, पत्ती आदत पर्णपाती प्रजातियों की तुलना में एक अधिक रूढ़िवादी पानी के उपयोग की रणनीति के साथ, रंध्र संबंधी विनियमन पैटर्न भिन्न में अनुवाद होना चाहिए।
कंप्यूटर अनुप्रयोगएक आम के बगीचे स्थिति में व्यापक त्यागा प्रजातियों के पेड़ का एक बड़ा सेट aring, निम्नलिखित परिकल्पनाओं का परीक्षण किया गया: जी एस से 1) मॉडल मापदंडों – VPD मॉडल पत्ती अर्थशास्त्र स्पेक्ट्रम से संबंधित पत्ती लक्षण से जुड़े हैं। 2) सदाबहार प्रजातियों पर्णपाती प्रजातियों की तुलना में कम मतलब जी एस और जी SMAX मान हैं।
Protocol
Representative Results
Discussion
इस पत्र में प्रस्तुत विधि द्वारा निकाले रंध्र संबंधी नियमन के मापदंडों को इस तरह के रंध्र घनत्व और रंध्र सूचकांक के रूप में रंध्र संबंधी लक्षण, के महत्व को रेखांकित करते हैं। ये उपन्यास रिश्तों को शारीरिक और रासायनिक पत्ती 20 लक्षण, रूपात्मक के लिए शारीरिक मॉडल से मानकों को जोड़ने की क्षमता प्रदर्शित करता है। अन्य तरीकों की तुलना में वर्तमान दृष्टिकोण रंध्र संबंधी प्रवाहकत्त्व मॉडलिंग की जी एस अधिकतम के आधे के नीचे विनियमित है, जिस पर एक अद्वितीय और स्पष्ट VPD मूल्य पर कब्जा करने का लाभ यह है कि भालू।
प्रोटोकॉल में उल्लिखित सभी कदम का सबसे महत्वपूर्ण लोगों रंध्र संबंधी प्रवाहकत्त्व के माप कर रहे हैं। कारण रंध्र संबंधी प्रवाहकत्त्व परिवेश मौसम की स्थिति की बहुघटकीय विनियमन के लिए जी एस पर एक मजबूत प्रभाव है। उच्च सापेक्ष आर्द्रता और कम रोशनी की तीव्रता में रंध्र संबंधी चालकता माप 21-23 अविश्वसनीय हो सकती है। रूपात्मक के लिए सम्मान और Anat के साथomical लक्षण, प्रोटोकॉल हमेशा अध्ययन में शामिल लक्ष्य प्रजातियों के लिए अनुकूलित किया जाना चाहिए। नस घनत्व विश्लेषण में विशेष रूप से, विरंजन और पत्तियों का धुंधला की अवधि पत्ती संरचना और क्रूरता के आधार पर, अलग-अलग किया जाना चाहिए। विधि की क्षमता सीमाओं रंध्र संबंधी प्रवाहकत्त्व के माप असंभव या जटिल और असाधारण पत्ती रूपों के कारण त्रुटि होने का खतरा है, जिसके लिए प्रजातियों में शामिल हैं। यह बहुत ही संकीर्ण पत्ता ब्लेड के साथ कोनिफर और घास शामिल हो सकते हैं।
हमारे परिणाम आंशिक रूप से रंध्र संबंधी प्रवाहकत्त्व मानकों और कई अन्य अध्ययनों से मेल खाती है, जो पत्ती अर्थशास्त्र स्पेक्ट्रम (लेस), की पत्ती लक्षण के बीच एक कड़ी की पहली परिकल्पना की पुष्टि करें। उदाहरण के लिए, Poorter और Bongers (2006) 24 जी एस बढ़ रही पत्ती उम्र के साथ घटने के साथ जी एस और जैसे लेस, द्वारा प्रतिनिधित्व गुण के बीच एक करीबी लिंक, की सूचना दी। तदनुसार, शुल्ज़ एट अल। (1994) 1 demonstपत्ती नाइट्रोजन सामग्री और जी SMAX के बीच मूल्यांकन किया स्पष्ट लिंक। इसी तरह, Juhrbandt एट अल। (2004) 25 ग्राम SMAX और पत्ती क्षेत्र और पत्ती नाइट्रोजन सामग्री के बीच महत्वपूर्ण संबंध पाया।
पत्ती आदत के संबंध में स्पष्ट मतभेद के अपने दूसरे परिकल्पना की पुष्टि नहीं हो सकी। सदाबहार और पर्णपाती पत्ता आदत के भीतर मापा मापदंडों और लक्षण में उच्च भिन्नता पत्ता आदत लेस का एक अच्छा वर्णनकर्ता नहीं है कि संकेत मिलता है। Brodribb और होलब्रुक (2005) 26 व्यापक विशेषता भिन्नता पत्ता आदत के सभी प्रकार में आम है, के बाद से पत्ता आदत और पत्ती शारीरिक रणनीतियों अनिवार्य रूप से नहीं जोड़ा जा सकता है कि चर्चा की।
दृष्टिकोण लक्षण और ऐसे विशिष्ट जाइलम हाइड्रोलिक चालकता और माइक्रोस्कोपी लकड़ी 27 लक्षण के रूप में पत्तियों की तुलना में, उदाहरण के लिए जाइलम हाइड्रोलिक्स से संबंधित लक्षण के लिए अन्य संयंत्र अंगों की शारीरिक विशेषताओं के लिए बढ़ाया जा सकता है। इसी तरह, अन्यइस तरह के कटघरा पैरेन्काइमा संरचना और epicuticular मोम की परत संरचना के रूप में माइक्रोस्कोपी से व्युत्पन्न के रूप पत्ती लक्षण के प्रकार 28 को शामिल किया जा सकता है।
सारांश में, इस अध्ययन लेस और रंध्र संबंधी नियमन के बीच घनिष्ठ संबंध की पुष्टि की। इसके अलावा, यहां प्रस्तुत विधि लेस से संबंधित नहीं हैं कि रंध्र संबंधी विनियमन पैटर्न के पहलुओं का पता चला। इस तरह के रंध्र आकार, घनत्व और सूचकांक के रूप में अच्छी तरह से नस लंबाई के रूप में विशेष रूप से विशिष्ट पत्ती लक्षण कार्यात्मक संयंत्र अध्ययन में भविष्य ध्यान देने लायक है।
Offenlegungen
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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.
Materials
| 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 |
Referenzen
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