AbstractsBiology & Animal Science

Spatio-temporal variability of leaf hydraulic conductance in woody plants: ecophysiological consequences

by Eele Õunapuu-Pikas




Institution: Tartu University
Department:
Year: 2014
Keywords: leht; veevahetus; puittaimed; ökofüsioloogia; leaf; water exchange; woody plants; ecophysiology
Record ID: 1122617
Full text PDF: http://hdl.handle.net/10062/40952


Abstract

Vesi etendab taimede elus ülimalt olulist rolli. Kuna lehed kaotavad transpiratsiooni tõttu pidevalt vett, vajavad nad püsivat veevarustust mullakeskkonnast. Lehe hüdrauliline juhtivus (KL) on oluline füsioloogiline parameeter, mis väljendab taimesisest veetranspordi efektiivsust. Kuna KL on positiivselt seotud õhulõhede juhtivuse ja fotosünteesivõimega, mõjutab see parameeter oluliselt taimede produktiivsust, kasvukiirust ning elumust. Käesoleva doktoritöö eesmärgiks oli uurida lehe hüdraulilise juhtivuse varieeruvust puude võrastikus nii ruumilises kui ka ajalises skaalas sõltuvalt keskkonnafaktoritest. Töö tulemusena selgus, et KL sõltub oluliselt nii valguse intensiivsusest, spektraalsest koostisest kui ka kestusest. Samuti varieerub KL sõltuvalt asukohast võras seal esinevate vertikaalsete keskkonnagradientide tõttu. Suureneva suhtelise õhuniiskuse tingimustes KL väheneb tulenevalt kahanevast transpiratsioonivoost läbi taimede. Ka floeemitranspordi katkestamine floeemi sälkamise teel vähendab lehe hüdraulilist juhtivust. Samuti on lehe hüdraulilisele juhtivusele omane ööpäevane dünaamika, mis looduslikes puistutes sõltub enim õhu temperatuurist ja suhtelisest niiskusesisaldusest. Puid iseloomustab hüdrauliline segmenteeritus: lehed moodustavad suure osa (>30%) kogu-puu vedela faasi takistusest ning on suurema hüdraulilise takistusega ning veestressile tundlikumad kui oksad. Käesolev töö näitab, et lehe hüdrauliline juhtivus on äärmiselt dünaamiline parameeter, mistõttu on taimed võimelised muutuvates keskkonnatingimustes optimeerima oma veekasutust, saavutamaks tasakaalustatud veebilanssi. Teadmised puude veevahetuse toimimisest ning selle regulatsioonimehhanismidest annavad meile võimaluse prognoosida taimede hüdraulilise arhitektuuri tõenäolisi muutusi tulevikus ning globaalsete kliimamuutuste valguses välja töötada metsanduslikke meetmeid, et säilitada metsade produktiivsust ning leevendada kliimamuutuste võimalikke ebasoodsaid tagajärgi metsale. Water plays an essential role in the life of plants. Since leaves continually lose water by transpiration, they need a constant water supply from the soil. Leaf hydraulic conductance (KL) is an important physiological parameter expressing the plants’ inner water transport efficiency. Since KL is positively related to stomatal conductance and photosynthetic capacity, it influences significantly plant productivity, growth rate and fitness. The objective of the thesis was to investigate the variability of leaf hydraulic conductance both spatially and temporally within a forest canopy in relation to environmental factors. The study revealed that KL is significantly affected by light intensity, spectral composition and duration of exposure. KL varies considerably with position within the crown due to vertical environmental gradients. Under increased atmospheric humidity, leaf hydraulic conductance decreases as a result of declined transpirational flux. Also disruption of phloem transport by means of phloem girdling causes a decline in KL. In addition, KL is diurnally…