Planternes transpiration i store højder: Teori, feltmålinger og sammenligninger med ørkenplanter

Indflydelsen af højdeændringer på plantetranspirationen blev evalueret ved hjælp af ligninger for bladenergibalance og velkendte højdeændringer i de fysiske parametre, der påvirker vanddampdiffusionen. Simulerede transpirationsstrømme for store blade med lav og høj stomatalmodstand mod vanddampdiffusion blev sammenlignet med små blade med identisk stomatalmodstand i højder fra havniveau til 4 km. Den specifikke påvirkning af forskellige lufttemperaturers faldhastigheder blev også testet. Validering af de simulerede resultater blev gennemført ved at sammenligne faktiske feltmålinger foretaget på et lavtliggende (300 m) ørkensted (300 m) med tilsvarende målinger på et højtliggende (2560 m) bjergforskningssted. Der blev observeret en tæt overensstemmelse mellem de forudsagte og målte transpirationsværdier for de testede miljø- og bladparametre.Der skete betydelige stigninger i solindstrålingen og diffusionskoefficienten for vanddamp i luft (D wv) med stigende højde, mens luft- og bladtemperaturer, vanddampkoncentrationsforskellen mellem bladet og luften, langbølgeindstrålingen og varmeledningskoefficienten for varme i luft faldt med stigende højde. Disse ændringer resulterede i temperaturer for solbeskinnede blade, der lå længere over lufttemperaturen i større højder, især for store blade. For store blade med lav stomatalmodstand var transpirationsstrømmene for ørkenplanter i lav højde tæt på dem, der var forudsagt for planter i høj højde, selv om de solbeskinnede bladtemperaturer for disse bjergplanter var over 10 °C koldere. Simulering af forhold med en lav lufttemperaturfaldhastighed (0,003° C m-1 og 0,004° C m-1) resulterede i forudsagte transpirationsstrømme, der var større end dem, der var beregnet for ørkenområdet. Transpirationen for mindre blade faldt med højden for alle afprøvede overskridelseshastigheder (0,003° C m-1 til 0,010° C m-1). Transpirationsstrømmene i højere højder var imidlertid betydeligt større end forventet for alle blade, især større blade, på grund af den stærke indflydelse af øget solopvarmning og en større D wv. Disse resultater diskuteres på baggrund af ligheder i bladstruktur og plantevaner, der er observeret blandt lavtliggende ørkenplanter og højtliggende alpine og subalpine planter.