सर्वोत्तम नाइट्रोजन आवंटन वृक्षों की प्रतिक्रिया को बढ़े हुए CO2 पर नियंत्रित करता है

प्रायोगिक आंकड़ों की प्रचुरता के बावजूद, बढ़े हुए CO2 पर वन की प्रतिक्रियाओं की समझ सीमित है। यहां मैं दिखाता हूं कि पहले समझाए गए उत्पादन और पत्ते के क्षेत्र की प्रतिक्रियाओं की कुंजी समग्र-पौधे नाइट्रोजन (N) आवंटन और पत्ते की प्रकाश संश्लेषण के बीच के परस्पर संबंध में है। एक साधारण वृक्ष विकास मॉडल, जो पत्ते के क्षेत्र के अनुक्रम (LAI) और पौधे के N के अनुकूलन के माध्यम से शुद्ध वृद्धि अधिकतमकरण द्वारा नियंत्रित होता है, का उपयोग युवा, विस्तारित और बंद, स्थिर- अवस्था की छत्रियों में CO2 प्रतिक्रियाओं का विश्लेषण करने के लिए किया जाता है। प्रतिक्रियाएं केवल दो स्वतंत्र पैरामीटरों के प्रति संवेदनशील हैं, पत्ते के N (a) प्रति प्रकाश संश्लेषण क्षमता और सूक्ष्म-जड़ N:पत्ते N अनुपात। मॉडल चार वन स्वतंत्र हवा CO2 समृद्धि (FACE) प्रयोगों में प्रकाश संश्लेषण, उत्पादन और LAI की देखी गई CO2 प्रतिक्रियाओं को स्पष्ट करता है। कम LAI के अलावा LAI की संवेदनहीनता, प्रकाश-उपयोग दक्षता में वृद्धि, और बढ़े हुए CO2 पर प्रकाश संश्लेषण में डाउन-रेगुलेशन (क्षेत्र प्रति कम पत्ते N के परिणामस्वरूप) सभी को a और पत्ते की क्वांटम दक्षता पर संयुक्त प्रभावों के माध्यम से समझाया गया है। मॉडल पत्ते-स्तरीय और पौधे-स्तरीय प्रतिक्रियाओं की समझ के बीच का अंतर पाटता है और बढ़े हुए CO2 पर संरचनात्मक (LAI) और कार्यात्मक (शुद्ध प्राथमिक उत्पादन (NPP):सकल प्राथमिक उत्पादन (GPP) अनुपात, प्रकाश-उपयोग दक्षता, प्रकाश संश्लेषण डाउन-रेगुलेशन) प्रतिक्रियाओं को व्याख्या करने और लिंक करने के लिए एक पारदर्शी ढांचा प्रदान करता है।