Die Konzentration von Kohlendioxid (CO2) in der Atmosphäre ist seit der industriellen Revolution kontinuierlich gestiegen, und der Anstieg der CO2-Konzentration wird einen wichtigen Einfluss auf die physiologische Funktion und das Wachstum von Pflanzen haben. Allerdings haben sich nur wenige Studien darauf konzentriert, wie die hydraulische Struktur und das Wachstum von Pflanzen in subtropischen Zonen auf erhöhte CO2-Konzentrationen reagieren.
In einer Studie veröffentlicht in Agrar- und ForstmeteorologieForscher des Xishuangbanna Tropical Botanical Garden (XTBG) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und ihre Mitarbeiter untersuchten die Auswirkungen einer erhöhten CO2-Konzentration auf den Blattgasaustausch, die Stickstoff- und Phosphorkonzentrationen, die hydraulische Leitfähigkeit von Blättern und Stängeln sowie das Keimlingswachstum von vier immergrünen und grünen Pflanzen vier Laubbaumsämlinge im subtropischen Wald Ailaoshan in Yunnan.
Die Forscher führten ein Experiment mit gut bewässerten Topfsämlingen durch, indem sie künstliche CO2-Klimakammern mit einer Innenfläche von 14 m2 und einer Höhe von 2,6 m an der Ailaoshan Ecological Station von XTBG verwendeten.
Nach einem Jahr Behandlung maßen sie den Blattgasaustausch, die Blattstickstoff- und Phosphorkonzentrationen, die Blatthydraulikleitfähigkeit und die Stammhydraulik der vier immergrünen und vier Laubbaumarten.
Es wurde festgestellt, dass eine erhöhte CO2-Konzentration sowohl bei immergrünen als auch bei Laubpflanzen zu einem Anstieg der Photosyntheserate pro Blattflächeneinheit und einer Abnahme der Stomata-Leitfähigkeit führte, während der verstärkende Effekt auf die Photosynthesekapazität pro Blatttrockengewichtseinheit bei immergrünen Pflanzen stärker war das von Laubpflanzen.
Die Biomasse sowohl von immergrünen als auch von Laubpflanzen nahm mit zunehmender CO2-Konzentration zu, wobei die Unterschiede zwischen den immergrünen Pflanzenarten größer waren.
Im Vergleich zu immergrünen Pflanzen wurde die blattspezifische Leitfähigkeit von Laubpflanzen durch eine Erhöhung der CO2-Konzentration stärker gefördert, und Änderungen der blattspezifischen Leitfähigkeit unter Bedingungen einer erhöhten CO2-Konzentration wurden hauptsächlich durch die Biomasse beeinflusst.
Eine erhöhte CO2-Konzentration förderte die synergistische Beziehung zwischen der Wassertransportkapazität der Zweige und dem Blattgasaustausch, dem Phosphorgehalt und der Biomasse.
„Unsere Studie kann dazu beitragen, Veränderungen in den physiologischen Merkmalen von Bäumen, im Wachstum und in der Nachfolge von Baumgemeinschaften in subtropischen Wäldern im Zusammenhang mit dem Klimawandel vorherzusagen“, sagte Fan Zexin von XTBG.
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Pei-Li Fu et al., Der Einfluss einer erhöhten CO2-Konzentration auf Photosynthese, Wachstum und Hydraulik immergrüner und laubabwerfender Baumsämlinge aus einem subtropischen Wald im Südwesten Chinas, Agrar- und Forstmeteorologie (2024). DOI: 10.1016/j.agrformet.2024.110021