成長と発展

葉の水の動きを理解する道は簡単ではありません

Danielle Marias 29 年１月 2015 日所要時間

葉の水の動きを理解する道は簡単ではありません。

https://www.botany.one/path-understanding-water-movement-leaves-not-straightforward/

安定酸素同位体分析には、生態系における水の動きの追跡に関連するさまざまな用途があります。の比率 ¹⁶Oから ¹⁸O（δとして表される¹⁸O) in leaf water は、植物の周囲の空気中の水蒸気圧不足 (VPD)、植物の水源、および気孔の動きや蒸散などの葉の水分損失を制御する生理学的プロセスに関する情報を提供します。たとえば、VPD が増加するにつれて (つまり、環境条件が乾燥するにつれて)、より多くの蒸発、したがって蒸発濃縮が増加します。 ¹⁸O は葉の水中で発生します。₂¹⁶O は重い H よりも蒸発しやすい₂¹⁸O.これにより、残りのH₂O 蒸発のサイトでより濃縮される ¹⁸O. 研究者は、もともとクレイグとゴードン (1965) によって海洋に適用されたこのモデルを使用して、蒸発条件と葉の生理学に光を当てました。

しかし、クレイグ・ゴードンモデル葉の水分 H の過大評価をもたらした₂¹⁸O濃縮は、葉脈から蒸発部位に流れる濃縮度の低い水を考慮していないためです。この過大評価は、δ の解釈方法に大きく影響します。¹⁸O 植物が成長した蒸発条件、および葉の生理学の代理として。この過大評価に対して、ファーカーとロイド (1993) は、次のように定義されるペクレ効果を提案しました。言い換えれば、ペクレ効果は、木部と蒸発部位の両方からの水の混合を表しています。ペクレ効果は、主に蒸散速度 (E) と有効経路長 (L) の変化によって左右されます。ここで、L は、水が葉脈から蒸発部位まで移動する曲がりくねった経路を表します。

ペクレ効果は、木部と蒸発部位からの水の混合を表します。蒸散によって蒸発部位に流れる水 (A) は、蒸発部位での H218O の濃縮水の逆拡散によって濃縮されます (B)。図は、Todd Dawson 博士と Thorsten Grams 博士から引用。

葉の水δの解釈をよりよく知らせるため¹⁸O、Craig Gordon-Péclet モデルを使用して L を予測します。L は、水が移動する距離だけでなく、水の移動経路のねじれも考慮に入れているため、測定することは不可能です。ただし、モデルには、真である場合とそうでない場合がある蒸発条件に関する仮定が必要です。

前作（歌ら。 2013年) L と E および水力コンダクタンス (k) などの生理学的パラメーターとの関係を文書化しました。ただし、制御された環境条件下で L を推定した研究はほとんどありません。 Loucos と同僚はまさにそれを行い、同じ葉で L と k を同時に推定して、以前の研究の結果を評価しました。

ルコス等。 (2015) L の推定値は、計算時に行われた仮定によって強く影響を受けることがわかりました ¹⁸蒸発部位でのO濃縮。以前の研究とは対照的に、彼らは、単一の種内で L が E と k の両方に負の関係にあるという仮説を支持するものを見つけませんでした。 E が高い場合 (すなわち、E > 1 ～ 2 mmol m^-2s^-1)、および E が低い場合 (すなわち、E < 1 ～ 2 mmol m^-2s^-1)、大きな L 経路を通るフラックスは比例して大きくなります (Song et al. 2013)。その結果、著者らは、L と環境および生理学的パラメーターとの関係を調査および開発する際には、細心の注意を払う必要があることを示しています。明らかに、L、ペクレ効果、および δ を理解するための道¹⁸葉水のOは一筋縄ではいきません。