Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.

Eija Juurola

Photosynthesis, CO2 and temperature – an approach to analyse the constraints to acclimation of trees to increasing CO2 concentration

Juurola E. (2005). Photosynthesis, CO2 and temperature – an approach to analyse the constraints to acclimation of trees to increasing CO2 concentration. https://doi.org/10.14214/df.4

Tiivistelmä

Tutkimuksen tavoitteena oli analysoida lämpötilan ja hiilidioksidipitoisuuden vaikutuksia fotosynteesiin ja siihen liittyviin prosesseihin ottaen huomioon lajille tyypillinen lehden kolmiulotteinen rakenne. Lehden rakenne vaikuttaa sekä hiilidioksidin kulkeutumiseen että valon absorptioon lehteen ja siten viherhiukkasten fotosynteesitehokkuuteen. Työssä yhdistetään fotosynteesiin vaikuttavia fysikaalisia ja biologisia tekijöitä. Puiden mukautumista ilman kohoavaan hiilidioksidipitoisuuteen tutkittiin kokeellisesti männyllä ja rauduskoivulla ja tuloksia tulkittiin suhteessa lehden ja neulasen rakenteellisiin eroihin. Tutkimuksessa kehitettiin rauduskoivun lehden kolmiulotteista rakennetta yksityiskohtaisesti kuvaava malli, jonka avulla hiilidioksidin kulkeutumista ja valon absorptiota lehden sisällä voitiin analysoida. Lämpötilan vaikutusta hiilidioksidin sitoutumiseen lehdessä tutkittiin aluksi määrittämällä kokeellisesti fotosynteesin tärkeimpien reaktioiden lämpötilariippuvuus boreaalisella vyöhykkeellä kasvavalle rauduskoivulle. Tässä käytettiin hyväksi perinteistä fotosynteesireaktioita kuvaavaa mallia. Näitä riippuvuuksia hyväksi käyttäen voitiin kolmiulotteisella mallilla analysoida fysikaalisten tekijöiden vaikutuksia lehden fotosynteesin lämpötilariippuvuuteen. Kehitetty malli osoittautui hyväksi työkaluksi kun tutkitaan hiilidioksidin sitoutumista eri lajeilla. Tulosten perusteella määritettiin uudet fotosynteesireaktioiden lämpötilariippuvuudet, joissa lehden rakenteen ja fysikaalisten tekijöiden vaikutus otettiin huomioon. Tulosten perusteella voidaan sanoa että lehden rakenteelliset ominaisuudet vaikuttavat selvästi lehtitasolla mitatun fotosynteesin lämpötilariippuvuuteen. Tällä on merkitystä kun tarkastellaan lajien välisiä eroja muuttuvassa ympäristössä. Kolmiulotteisen mallianalyysin perusteella voitiin myös todeta, että muiden vaikuttavien tekijöiden lisäksi lehden rakenteella voi olla huomattava vaikutus siihen miten kasvi mukautuu ilman kohoavaan hiilidioksidipitoisuuteen. Puiden mukautumista tutkittiin kahdella eri puulajilla, ja tulosten perusteella voidaan sanoa että mukautuminen ilman kohoavaan hiilidioksidipitoisuuteen eroaa puulajien välillä. Mänty hitaasti kasvavana ikivihreänä puuna suuntaa käytettävissä olevia resursseja fotosynteesin lisäksi myös esimerkiksi talviaikaiseen suojautumiseen ja kuivuuteen mukautumiseen, kun taas koivu nopeasti kasvavana lehtipuuna voi käyttää resurssejaan fotosynteesinopeuden hetkelliseen maksimointiin. Nämä puulajien väliset erot näkyvät myös mukautumisessa muuttuvaan ympäristöön. Hiilidioksidipitoisuuden noustessa saattaa jopa käydä niin, että mänty hyötyy pitoisuuden noususta ainakin väliaikaisesti enemmän kuin rauduskoivu.

Avainsanat
hiilidioksidin diffuusio; ilmastonmuutos; lehden rakenne; lämpötilariippuvuus; mallinnus

Tekijä
  • Juurola, University of Helsinki, Department of Forest Ecology Sähköposti eija.juurola@helsinki.fi (sähköposti)

Julkaistu 2.9.2005

Katselukerrat 2828

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.4 | Lataa PDF

Creative Commons License CC BY-NC-ND 4.0

Osajulkaisut

Aalto, T. & Juurola, E. 2001. Parametrization of a biochemical CO2 exchange model for birch (Betula pendula Roth.). Boreal Environment Research 6: 53–64.

http://www.borenv.net/BER/pdfs/ber6-053s.pdf

Aalto, T. & Juurola, E. 2002. A three dimensional model of CO2 transport in airspaces and mesophyll cells of a silver birch leaf. Plant, Cell and Environment 25: 1399–1409.

https://doi.org/10.1046/j.0016-8025.2002.00906.x

Juurola, E., Aalto, T., Thum, T., Vesala, T. & Hari, P. 2005. Temperature dependence of leaf-level CO2 fixation: revising biochemical coefficients through analysis of leaf three-dimensional structure. New Phytologist 166: 205–215.

https://doi.org/10.1111/j.1469-8137.2004.01317.x

Juurola, E. 2003. Biochemical acclimation patterns of Betula pendula Roth. and Pinus sylvestris seedlings to elevated carbon dioxide concentrations. Tree Physiology 23: 85–95.

http://heronpublishing.com/tree/summaries/volume23/a23-85.html


Rekisteröidy
Click this link to register to Dissertationes Forestales.
Kirjaudu sisään
Jos olet rekisteröitynyt käyttäjä, kirjaudu sisään tallentaaksesi valitsemasi artikkelit myöhempää käyttöä varten.
Ilmoitukset päivityksistä
Kirjautumalla saat tiedotteet uudesta julkaisusta
Valitsemasi artikkelit
Hakutulokset
Pikkarainen L., (2022) The effects of planting practices and growing en.. Dissertationes Forestales vol. 2022 no. 327 artikkeli 10750
Wu D., (2021) Frost hardiness of Scots pine progenies and some.. Dissertationes Forestales vol. 2021 no. 317 artikkeli 10626
Matkala L., (2020) Vegetation, nutrients, and CO2 flux d.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 305 artikkeli 10480
Ťupek B., (2020) Environmental controls of boreal forest soil CO<.. Dissertationes Forestales vol. 2020 no. 303 artikkeli 10439
Rautiainen A., (2019) On the optimal regulation of land use sector cli.. Dissertationes Forestales vol. 2019 no. 274 artikkeli 10182
Pihlainen S., (2017) On the economics of boreal Scots pine management.. Dissertationes Forestales vol. 2017 no. 246 artikkeli 9936
Venugopal P., (2016) Effects of climate, wood quality and fungal dive.. Dissertationes Forestales vol. 2016 no. 226 artikkeli 2008
Niinistö S., (2015) Soil CO2 efflux in boreal pine forest.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 194 artikkeli 1978
Torssonen P., (2015) Potential of forest biomass production and utili.. Dissertationes Forestales vol. 2015 no. 192 artikkeli 1976
Goltsev V., (2014) Estimation of potential production of energy woo.. Dissertationes Forestales vol. 2014 no. 171 artikkeli 1954
Gong J., (2013) Climatic sensitivity of hydrology and carbon exc.. Dissertationes Forestales vol. 2013 no. 166 artikkeli 1948
Mäkiranta P., (2012) Heterotrophic soil respiration in drained peatla.. Dissertationes Forestales vol. 2012 no. 140 artikkeli 1897
Zhou X., (2011) Seasonal responses of photosynthesis and growth .. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 127 artikkeli 1910
Ge Z.-M., (2011) Effects of climate change and management on grow.. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 122 artikkeli 1905
Alam A., (2011) Effects of forest management and climate change .. Dissertationes Forestales vol. 2011 no. 117 artikkeli 1902
Peltoniemi K., (2010) Aerobic carbon-cycle related microbial communiti.. Dissertationes Forestales vol. 2010 no. 101 artikkeli 1887
Riutta T., (2008) Fen ecosystem carbon gas dynamics in changing hy.. Dissertationes Forestales vol. 2008 no. 67 artikkeli 1850
Lopatin E., (2007) Long-term dynamics in growth of Scots pine and S.. Dissertationes Forestales vol. 2007 no. 53 artikkeli 1835
Kostiainen K., (2007) Wood properties of northern forest trees grown u.. Dissertationes Forestales vol. 2007 no. 47 artikkeli 1829
Garcia-Gonzalo J., (2007) Effects of management on timber production and c.. Dissertationes Forestales vol. 2007 no. 42 artikkeli 1824
Briceño-Elizondo E., (2006) Stand level analysis on the effects of managemen.. Dissertationes Forestales vol. 2006 no. 24 artikkeli 1806
Juurola E., (2005) Photosynthesis, CO2 and temperature –.. Dissertationes Forestales vol. 2005 no. 4 artikkeli 1787