作者:晋楠 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2017/7/4 10:42:38
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忽视植物水流失因子会阻碍气候模型

在水资源稀少时,计算误差会导致研究人员过高估计光合速率。 图片来源:Lindsay Turner Flickr (CC BY 2.0)

 

一项最新研究称,科学家在解释植物叶片水流失中的错误,可能会让植物从光合作用中生成多少能量的评估发生错误。这反过来会波及单个叶片如何发挥作用乃至气候变化的模型。当植物水供应有限时,这一错误的效应尤其显著。

“如果你在设法了解种植的作物或植物为什么能够生存,且在更加干旱的条件下适应地更好,你可能会曲解它。”美国新墨西哥大学植物生理学家David Hanson说。Hanson近日在夏威夷火奴鲁鲁举行的美国植物生物学家年会上报告了这一发现。

研究人员一直认为,植物失去水分的主要方式是通过被称为气孔的叶片孔。当水分充足时,气孔会打开让二氧化碳流入,从而让光合作用最大化,但却会让水流出。植物还会通过蜡状外表面或角质层失去水分,但这种效应被认为可以忽略不计。

这种理解反过来影响了科学家推断CO2如何流向叶片。测量一个叶片中的CO2需要繁琐的定制设备,为此,研究人员经常利用水流失因子和其他因子计算其内部的CO2。一旦他们评估了叶片内部的CO2浓度,研究人员将能计算植物将气体转化为食物的效率有多高,这是初级生产力的一个组成部分,这一举措在一些气候模型中是一个重要因子。

但一些算法是基于气孔流失的水分,并不考虑直接经过角质层的水蒸气。Hanson的实验表明,当水分充足时,这是一个可行的近似值,但当水分稀少时,气孔会关闭,大量水分会通过气孔流失。Hanson表示,如果不能调节这一因素,将会推翻植物如何在光合作用过程中将CO2转化为糖的评估。“当气孔关闭时,这个小误差将会成为大错误。”他补充说。

即便是轻微的干旱也足以影响水利用措施,堪培拉澳大利亚国立大学植物生理学家Susanne von Caemmerer说。“我们有设法捕集全球二氧化碳吸收和水流失的模型。”她说,“这正是这项研究的重要之处。”(晋楠)

 

 
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