Interspezifische Variation in der nächtlichen Transpiration und stomatalen Leitfähigkeit in einem gemischten Laubwald Neuenglands

Es wird allgemein angenommen, dass die Transpiration nachts unbedeutend ist, wenn sich die Stomata als Reaktion auf den Mangel an photosynthetisch aktiver Strahlung schließen. Es gibt jedoch zunehmend Hinweise darauf, dass die Stomata einiger Arten nachts offen bleiben, was eine nächtliche Transpiration ermöglichen würde, wenn eine ausreichende Umweltantriebskraft vorhanden wäre. Wir haben den nächtlichen Wasserverbrauch in koexistierenden Arten in einem gemischten Laubbestand im Harvard Forest, MA, untersucht, wobei wir Messungen auf Baum- und Blattebene verwendeten. Der diurnale Wasserverbrauch der Bäume wurde kontinuierlich mit Granier-ähnlichen Saftfluss-Sensoren in Papier-Birke (Betula papyrifera Marsh.), Roteiche (Quercus rubra L.) und Rotahorn (Acer rubrum L.) überwacht. Eine Analyse wurde durchgeführt, bei der der nächtliche Wasserfluss zwischen der Auffüllung interner Wasserspeicher und der Transpiration aufgeteilt werden konnte. Ein erheblicher nächtlicher Saftfluss wurde in allen Arten beobachtet, und ein Großteil dieses Flusses wurde der Auffüllung erschöpfter Wasserspeicher zugeschrieben. In der Papierbirke überschritt der nächtliche Saftfluss jedoch häufig die Nachfüllschätzungen. Über 10 % des gesamten täglichen Saftflusses während der Wachstumsperiode waren auf die Transpiration in der Nacht bei der Papierbirke zurückzuführen. Der nächtliche Saftfluss betrug über 8 % des gesamten täglichen Flusses in der Roteiche und 2 % im Rotahorn; jedoch war dieser Fluss hauptsächlich mit der Auffüllung verbunden. An Nächten mit erhöhtem Dampfdruck deficit setzte der Saftfluss in der Papierbirke die ganze Nacht fort, während er in der Roteiche und im Rotahorn während der Nacht null erreichte. Messungen des gasaustausches auf Blattebene in einer Nacht mit erhöhtem Dampfdruck deficit zeigten, dass die stomatale Leitfähigkeit in der Papierbirke nur um 25 % sank, während sie in der Roteiche und im Rotahorn gegen null ging. Die Studie hob Unterschiede in den ökologischen Steuerungsmechanismen des Saftflusses hervor, die von koexistierenden Arten ausgeübt werden. Papierbirke ist eine schnell wachsende, schattenunverträgliche Art mit einem früheren sukzessiven Status als Roteiche und Rotahorn. Das Risiko von Wasserverlust durch nächtliche Transpiration könnte der Papierbirke einen ökologischen Vorteil verschaffen, indem sie es der Art ermöglicht, die Photosynthese zu maximieren und schnelles Wachstum zu unterstützen. Nächtliche Transpiration könnte auch ein Mechanismus sein, um Sauerstoff zu atmenden Zellen im tiefen Splintholz der Papierbirke zu liefern.