Transpirația plantelor la înălțimi mari: Theory, field measurements, and comparisons with desert plants

Influența schimbărilor de altitudine asupra transpirației plantelor a fost evaluată cu ajutorul ecuațiilor bilanțului energetic al frunzelor și a schimbărilor de altitudine bine cunoscute ale parametrilor fizici care influențează difuzia vaporilor de apă. Fluxurile de transpirație simulate pentru frunzele mari cu rezistențe stomatale mici și mari la difuzia vaporilor de apă au fost comparate cu frunzele mici cu rezistențe stomatale identice la altitudini cuprinse între nivelul mării și 4 km. S-a testat, de asemenea, influența specifică a diferitelor rate de variație a temperaturii aerului. Validarea rezultatelor simulate a fost realizată prin compararea măsurătorilor reale efectuate pe teren într-un sit deșertic de joasă altitudine (300 m) cu măsurători similare pentru un sit de cercetare montan de mare altitudine (2 560 m). S-au înregistrat creșteri substanțiale ale radiației solare și ale coeficientului de difuzie pentru vaporii de apă din aer (D wv) odată cu creșterea înălțimii, în timp ce temperaturile aerului și ale frunzelor, diferența de concentrație a vaporilor de apă dintre frunze și aer, radiația cu unde lungi și coeficientul de conductivitate termică pentru căldura din aer au scăzut odată cu creșterea înălțimii. Aceste schimbări au dus la temperaturi pentru frunzele însorite care au fost mai mult peste temperatura aerului la altitudini mai mari, în special pentru frunzele mari. Pentru frunzele mari cu rezistență stomatală scăzută, fluxurile de transpirație pentru plantele de deșert de altitudine joasă au fost apropiate de cele prevăzute pentru plantele de altitudine mare, chiar dacă temperaturile frunzelor însorite ale acestor plante de munte au fost cu peste 10°C mai scăzute. Simularea condițiilor cu o rată scăzută de variație a temperaturii aerului (0,003° C m-1 și 0,004° C m-1) a dus la fluxuri de transpirație previzionate care au fost mai mari decât cele calculate pentru zona deșertică. Transpirația pentru frunzele mai mici a scăzut odată cu altitudinea pentru toate ratele de variație testate (de la 0,003° C m-1 la 0,010° C m-1). Cu toate acestea, fluxurile de transpirație la altitudini mai mari au fost considerabil mai mari decât se așteptau pentru toate frunzele, în special pentru frunzele mai mari, din cauza influenței puternice a încălzirii solare crescute și a unui D wv mai mare. Aceste rezultate sunt discutate în ceea ce privește asemănările în structura frunzelor și obiceiul plantelor observate între plantele deșertice de altitudine joasă și plantele alpine și subalpine de altitudine înaltă.