Study of quantitative parameters of Norway spruce needle structure under the effect of elevated CO₂ concentration and different irradiance

Abstract

Zuzana Kubínová: Study of Quantitative Parameters of Norway Spruce Needle Structure under the Effect of Elevated CO2 Concentration and Different Irradiance, Doctoral Thesis, Prague 2019 Abstract Atmospheric concentration of CO2 is increasing, while its influence on plants is still not fully elucidated. Norway spruce (Picea abies L. Karst.) is an abundant conifer tree in European temperate and boreal forests, which behave as carbon sink in the global carbon cycle. The physiological response to elevated CO2 concentration may be interconnected with changes in leaf anatomy and morphology. Needle structure is also determined by other factors in addition to CO2 concentration, irradiance being the most important one. Thus, effect of irradiance was also included in our studies. The effects of elevated CO2 concentration and irradiance on Norway spruce needle structure were studied using new applications of well-established quantitative methods and novel methods enabling effective and unbiased analysis of needle structural traits. The General Procrustes analysis showed to be effective for needle shape on cross section comparison and the disector method proved to be suitable for chloroplast number estimates. The influence of elevated CO2 concentration and different irradiance on needle structure was studied at two...

Zuzana Kubínová: Study of Quantitative Parameters of Norway Spruce Needle Structure under the Effect of Elevated CO2 Concentration and Different Irradiance, Doctoral Thesis, Prague 2019 Abstrakt Koncentrace CO2 v atmosféře vzrůstá, zatímco její vliv na rostliny stále ještě není zcela objasněn. Smrk ztepilý (Picea abies L. Karst.) je hojně rozšířeným jehličnanem v evropských severských lesích a lesích mírného pásma, které jsou jedním ze sinků uhlíku v jeho globálním cyklu. Fyziologické odpovědi rostlin na zvýšenou koncentraci CO2 mohou být vzájemně propojeny s anatomickými a morfologickými změnami listu. Struktura listu je také ovlivněna dalšími faktory, přičemž nejvýznamnější z nich je ozářenost, která byla proto zařazena do našich studií. Vlivy zvýšené koncentrace CO2 a ozářenosti na strukturu jehlic smrku ztepilého byly studovány pomocí nově uzpůsobených zavedených efektivních metod kvantitativní analýzy, které poskytují nevychýlené odhady daných parametrů. Metoda všeobecné Prokrustovy analýzy byla efektivní pro porovnání tvarů jehlic na příčném řezu a metoda disektoru umožnila přesný odhad počtu chloroplastů ve smrkových jehlicích. Vliv zvýšené koncentrace CO2 a ozářenosti na strukturu jehlic byl zkoumán na dvou hierarchických úrovních: Na úrovni morfologie jehlice byla ozářenost silnějším morfogenním...