Optimal stomatal theory predicts CO2 responses of stomatal conductance in both gymnosperm and angiosperm trees

气孔导度 裸子植物 气孔密度 光合作用 蒸汽压差 松属 植物 用水效率 生物 蒸腾作用
作者
A Gardner,Mingkai Jiang,David S. Ellsworth,A. Rob MacKenzie,Jeremy Pritchard,Martin K.‐F. Bader,Craig V. M. Barton,Carl J. Bernacchi,Carlo Calfapietra,Kristine Y. Crous,Mirindi Eric Dusenge,Teresa E. Gimeno,Marianne Hall,Shubhangi Lamba,Sebastian Leuzinger,Johan Uddling,Jeffrey M. Warren,Göran Wallin,Belinda E. Medlyn
出处
期刊:New Phytologist [Wiley]
卷期号:237 (4): 1229-1241 被引量:6
标识
DOI:10.1111/nph.18618
摘要

Summary Optimal stomatal theory predicts that stomata operate to maximise photosynthesis ( A net ) and minimise transpirational water loss to achieve optimal intrinsic water‐use efficiency (iWUE). We tested whether this theory can predict stomatal responses to elevated atmospheric CO 2 (eCO 2 ), and whether it can capture differences in responsiveness among woody plant functional types (PFTs). We conducted a meta‐analysis of tree studies of the effect of eCO 2 on iWUE and its components A net and stomatal conductance ( g s ). We compared three PFTs, using the unified stomatal optimisation (USO) model to account for confounding effects of leaf–air vapour pressure difference ( D ). We expected smaller g s , but greater A net , responses to eCO 2 in gymnosperms compared with angiosperm PFTs. We found that iWUE increased in proportion to increasing eCO 2 in all PFTs, and that increases in A net had stronger effects than reductions in g s . The USO model correctly captured stomatal behaviour with eCO 2 across most datasets. The chief difference among PFTs was a lower stomatal slope parameter ( g 1 ) for the gymnosperm, compared with angiosperm, species. Land surface models can use the USO model to describe stomatal behaviour under changing atmospheric CO 2 conditions.
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