Artikkelin koko teksti on saatavilla vain PDF-formaatissa.
 

Xiao Zhou

Seasonal responses of photosynthesis and growth of a bioenergy crop (Phalaris arundinacea L.) to climatic change under varying water regimes

Zhou X. (2011). Seasonal responses of photosynthesis and growth of a bioenergy crop (Phalaris arundinacea L.) to climatic change under varying water regimes. https://doi.org/10.14214/df.127

Tiivistelmä

Väitöskirjatyössä tutkittiin, miten ruokohelven (Phalaris arundinacea L.) fotosynteesi ja kasvu reagoivat ilmastonmuutokseen (kohotettu lämpötila, kohotettu hiilidioksidipitoisuus) ja veden saatavuuteen. Kasvihuoneessa tehdyssä faktorikokeessa ruokohelpiä kasvatettiin kahtena kasvukautena (2009–2010) neljänä toistona olosuhteissa, joissa lämpötila edusti joko kasvihuoneen ulkopuolella vallinnutta lämpötilaa tai kohottamalla tätä 3,5 °C: lla. Hiilidioksidipitoisuus oli puolestaan sama kuin kasvihuoneen ulkopuolella (380 ppm) tai liki kaksinkertainen (700 ppm) tähän verrattuna. Samaan aikaan kasvualustan (turve) kosteus osakasvustoittain oli hyvin kostea (100 % tilavuudesta), tavanomainen (50 %) tai kuiva (30 %). Kohotettu lämpötila nopeutti fotosynteesiä ja kasvua kasvukauden alkupuolella sekä nopeutti kasvun etenemistä, jolloin fotosynteesi ja kasvu hidastuivat aikaisemmin kuin kohottamattomassa lämpötilassa. Fotosynteesissä tapahtuneet muutokset olivat yhteydessä fotosynteesin biokemiassa tapahtuviin muutoksiin: kasvukauden alkupuolella kohotettu kasvatuslämpötila hidasti fotosynteesin entsymaattisia reaktiota ja valon sidontaa alhaisessa mittauslämpötilassa verrattuna tilanteeseen, jossa kasvatuslämpötilaa ei kohotettu. Korkeissa mittauslämpötiloissa tilanne oli päinvastainen. Kasvukauden loppupuolella fotosynteesin entsymaattiset reaktiot hidastuivat ja valon sidontaa väheni kaikissa mittauslämpötiloissa, jos kasvatuslämpötilaa kohotettiin. Hiilidioksidipitoisuuden kohottaminen puolestaan nopeutti kaikissa mitattuuslämpötiloissa fotosynteesiä, jos kohta fotosynteesiin entsymaattiset reaktiot ja valon sidonta hidastuivat korkeassa hiilidioksidi-pitoisuudessa kasvaneissa kasveissa. Samalla klorofyllin määrää ja typpipitoisuus vähenivät lehdissä. Veden niukka saatavuus vähensi selkeästi ruokohelven fotosynteesiä ja kasvua sekä hiilen sitoutumista kasveihin. Vaikutus oli erityisen suuri silloin, kun ruokohelpi kasvoi kohotetussa lämpötilassa. Toisaalta hiilidioksidipitoisuuden kohottaminen kompensoi kuivuuden vaikutusta, mikä vähensi korkean lämpötilan ja kuivuuden aiheuttamaa stressiä. Tutkimus osoitti, että ruokohelpi hyötyy ilmastonmuutoksesta (kohonnut lämpötila, kohonnut hiilidioksidipitoisuus), jos veden saatavuus on riittävän hyvä. Yli kasvukauden ulottuneet mittaussarjat tuottivat puolestaan aineistoa estimoida ruokohelven fysiologiaa ja kasvua kuvaavien keskeisten parametrien dynamiikkaa suhteessa kasvuolosuhteiden muutokseen, jossa lämpötila ja hiilidioksidin kohoavat mutta vaihtelevat kasvukauden eri vaiheissa. Tällaista aineistoa voidaan käyttää hyväksi mm. laadittaessa mekanistisia malleja ruokohelven kasvun simuloimiseksi vaihtelevissa olosuhteissa yli koko kasvukauden

Avainsanat
Ilmastonmuutos; Phalaris arundinacea L.; veden saatavuus; fotosynteesi; hiilen sitoutuminen

Julkaistu 5.9.2011

Saatavilla https://doi.org/10.14214/df.127 | Lataa PDF

Creative Commons -lisenssi

Osajulkaisut

Zhou, X., Ge, Z.M., Kellomäki, S., Wang, K.Y., Martikainen, P., Lemettinen, M., Hassinen, A., Ikonen, R. & Peltola, H. 2011. Multi-objective environment chamber system for studying plant responses to climate change under boreal conditions. Photosynthetica. In press.

http://www.springer.com/life+sciences/plant+sciences/journal/11099

Zhou, X., Ge, Z.M., Kellomäki, S., Wang, K.Y., Peltola, H., Biasi, C., Shurpali, N. & Martikainen, P. 2011. Effects of elevated CO2 concentration and temperature on photosynthesis of a bioenergy crop (Phalaris arundinacea L.) subjected to different water levels in boreal conditions. Manuscript.

Ge, Z.M., Zhou, X., Kellomäki, S., Wang, K.Y., Peltola, H. & Martikainen, P. 2011. Responses of leaf photosynthesis, pigments and chlorophyll fluorescence within canopy position in a boreal grass (Phalaris arundinacea L.) to elevated temperature and CO2 under varying water regimes. Photosynthetica 49: 172-184.

Zhou, X., Ge, Z.M., Kellomäki, S., Peltola, H., Wang, K.Y. & Martikainen, P. 2011. Seasonal acclimation of photosynthesis, carboxylation efficiency and electron transport capacity of a boreal grass (Phalaris arundinacea L.) to elevated temperature and CO2 under different water availability. Manuscript.

Zhou, X., Ge, Z.M., Kellomäki, S., Wang, K.Y., Peltola, H. & Martikainen, P. 2011. Effects of elevated CO2 and temperature on leaf characteristics, photosynthesis and carbon storage in above-ground biomass of a boreal bioenergy crop (Phalaris arundinacea L.) under varying water regimes. Global Change Biology Bioenergy 3: 223-234.


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