Eine kritische Bewertung eines kombinierten Stomata-Photosynthese-Modells für C3-Pflanzen

ZUSAMMENFASSUNG Gaswechselmessungen an Blättern von Eucalyptus grandis und aus der Literatur extrahierte Daten wurden verwendet, um ein semi-empirisches Modell der stomatalen Leitfähigkeit für CO2 g Sc = g o + a 1 A / (c s - I) (1 + D s / D o) zu testen, wobei A die Assimilationsrate ist; D s und c s den Feuchtigkeitsdefizit und die CO2-Konzentration an der Blattoberfläche darstellen; g 0 die Leitfähigkeit ist, wenn A → 0 und die Blattleuchtdichte → 0; und D 0 und a 1 empirische Koeffizienten sind. Dieses Modell ist eine modifizierte Version von g sc = a 1 A h s / c s, die erstmals von Ball, Woodrow & Berry (1987, in Fortschritte in der Photosyntheseforschung, Martinus Mijhoff, Publ., S. 221–224) vorgeschlagen wurde, wobei h s die relative Luftfeuchtigkeit ist. Die Berücksichtigung des CO2-Entschädigungspunktes, τ, verbesserte das Verhalten des Modells bei niedrigen Werten von c s, während eine hyperbolische Funktion von D s für die Feuchtigkeitsreaktion korrekt die beobachtete hyperbolische und lineare Variation von g sc und c i / c s in Abhängigkeit von D s erklärte, wobei C i die interzelluläre CO2-Konzentration ist. Im Gegensatz dazu führte die Verwendung der relativen Luftfeuchtigkeit als Feuchtigkeitsvariable zu Vorhersagen eines linearen Abfalls von g sc und einer hyperbolischen Variation von c i / c s in Abhängigkeit von D s, was den Daten von E. grandis-Blättern widersprach. Das überarbeitete Modell beschrieb auch erfolgreich die Reaktion der Stomata auf Variationen in A, D s und c s für veröffentlichte Reaktionen der Blätter mehrerer anderer Arten. Die Kopplung des überarbeiteten stomatalen Modells mit einem biochemischen Modell für die Photosynthese von C3-Pflanzen synthetisiert viele der beobachteten Reaktionen der Blätter auf Licht, Feuchtigkeitsdefizit, Blatttemperatur und CO2-Konzentration. Die besten Ergebnisse wurden für gut bewässerte Pflanzen erzielt.