写于 2018-12-27 10:04:04| 腾讯分分彩app| 腾讯分分彩老走势图
<p>为什么香蕉叶比普通的石楠叶大一百万倍</p><p>为什么热带丛林中的叶子通常比温带森林和沙漠中的叶子大得多</p><p>教科书说这是水可用性和过热之间的平衡但是今天发表在“科学”杂志上的新研究发现它并不那么简单实际上,在世界大部分地区,叶片大小的关键限制因素是夜间温度和霜冻损害的风险</p><p>叶作为植物生态学家,我试着了解植物性状的变异(组织的物理,化学和生理特性)以及这种变异如何影响不同生态系统中的植物功能了解更多:我们如何发现地球上有三万亿棵树在这项研究中,我与来自澳大利亚,英国,加拿大,阿根廷,美国,爱沙尼亚,西班牙和中国的16位同事一起分析了超过7,600种物种的叶子</p><p>然后我们用新理论对数据进行了合作,以创建一个可以预测基于白天过热和夜间冻结的双重风险,世界上任何地方的最大活叶大小这些研究结果将用于改善全球植被模型,用于预测植被在气候变化下如何变化,以及更好地了解叶子化石过去的气候世界的植物物种在叶子的典型大小上差别很大;从1平方毫米的沙漠物种,如普通的eutaxia(Eutaxia microphylla),或在欧洲常见的石南花(Calluna vulgaris),到1平方米的热带物种,如Musa textilis,菲律宾香蕉树但是什么是生理叶片大小的所有这些变化的生态意义</p><p>它是如何影响植物“做生意”的方式,使用树叶作为富含蛋白质的工厂,用水(光合作用)交换水(光合作用),由太阳能提供动力</p><p>一个多世纪以前,像Eugenius Warming这样的早期植物生态学家认为,正是热带地区的高降雨量使得大叶子物种在那里繁盛</p><p>在20世纪60年代和70年代,物理学家和生理学家解决了这个问题,表明在夏季大叶更容易过热,需要更高的“蒸腾冷却”率(类似于出汗的过程)以避免损害这解释了为什么许多沙漠物种的叶子很小,以及为什么物种生长在凉爽,阴影的下层(树下)树冠可以有大叶子但是这个难题仍有缺失的部分例如,热带地区既湿又热,这些理论预测了炎热地区大叶种的缺点</p><p>无论如何,过热肯定不太可能世界上许多凉爽地区的树叶我们的研究旨在找到这些缺失的部分通过收集来自各大洲,气候区和植物类型的样本,我们的团队找到了sim似乎适用于世界上所有植物物种的“规则” - 以前的,更有限的分析中没有明显的规则我们发现关键因素是白天和夜晚的温度,降雨和太阳辐射(很大程度上取决于与赤道的距离)这些因素的相互作用意味着在炎热和阳光充足的地区也非常干燥,大多数物种都有小叶子,但在炎热或阳光充足的地区,降雨量很大,许多物种都有大叶子</p><p>非常寒冷的地区(例如在高海拔地区,或在高纬度地区),大多数物种都有小叶但最令人惊讶的结果来自于将叶片大小,叶片温度和水分利用的新理论与全球数据分析相结合,以研究设定地球上任何一点可能的叶子的最大尺寸这表明,在世界大部分地区,夏季不会过热会限制叶片大小,但会造成霜冻损害的风险</p><p>在寒冷的月份过夜为了理解原因,我们需要看看叶子边界层每个物体都有一个静止空气的边界层(包括人)这就是为什么当你感冒时,手臂上的头发会竖起来:你的身体是试图增加静止空气的绝缘边界较大的叶子有较厚的边界层,这意味着它们在炎热的条件下更难以散热,并且更难以从周围环境吸收热量这使得它们容易受到寒冷的夜晚的影响</p><p>失去了长波辐射到夜晚的天空 因此,我们的研究证实,在非常炎热和非常干燥的地区,白天过热的风险似乎是对叶片大小的主要控制</p><p>这首次证明了夜间冷却的广泛重要性,这种现象在以前的高山地区被认为是重要的尽管如此,在温暖潮湿的热带地区,似乎没有与叶片尺寸有关的温度限制,只要有足够的水可用于蒸腾冷却</p><p>在这些情况下,需要考虑其他解释,例如结构成本和显示给定的好处叶片面积作为一些大叶子而不是更多,更小的叶子这些发现在几个领域有影响叶片温度和水分利用在光合作用中起关键作用,最基本的植物生理功能这种知识有可能丰富“下一代”植被模型,用于预测气候变化背景下植物养分,水和碳利用的区域 - 全球变化arios这些模型将有助于重建叶片大型化石的过去气候,并提高土地管理者和政策制定者预测气候变化对原生植物,杂草和作物范围限制的影响的能力但我们的工作尚未完成植被模型仍然难以应对和解释生物多样性一个关键的缺失因素可能是土壤肥力,其在空间和时间上都有所不同接下来,

作者:乔垧