Contributions of leaf photosynthetic capacity, leaf angle and self-shading to the maximization of net photosynthesis in Acer saccharum: a modelling assessment
Notice bibliographique
Résumé
BACKGROUND AND AIMS: Plants are expected to maximize their net photosynthetic gains and efficiently use available resources, but the fundamental principles governing trade-offs in suites of traits related to resource-use optimization remain uncertain. This study investigated whether Acer saccharum (sugar maple) saplings could maximize their net photosynthetic gains through a combination of crown structure and foliar characteristics that let all leaves maximize their photosynthetic light-use efficiency (ε). METHODS: A functional-structural model, LIGNUM, was used to simulate individuals of different leaf area index (LAI(ind)) together with a genetic algorithm to find distributions of leaf angle (L(A)) and leaf photosynthetic capacity (A(max)) that maximized net carbon gain at the whole-plant level. Saplings grown in either the open or in a forest gap were simulated with A(max) either unconstrained or constrained to an upper value consistent with reported values for A(max) in A. saccharum. KEY RESULTS: It was found that total net photosynthetic gain was highest when whole-plant PPFD absorption and leaf ε were simultaneously maximized. Maximization of ε required simultaneous adjustments in L(A) and A(max) along gradients of PPFD in the plants. When A(max) was constrained to a maximum, plants growing in the open maximized their PPFD absorption but not ε because PPFD incident on leaves was higher than the PPFD at which ε(max) was attainable. Average leaf ε in constrained plants nonetheless improved with increasing LAI(ind) because of an increase in self-shading. CONCLUSIONS: It is concluded that there are selective pressures for plants to simultaneously maximize both PPFD absorption at the scale of the whole individual and ε at the scale of leaves, which requires a highly integrated response between L(A), A(max) and LAI(ind). The results also suggest that to maximize ε plants have evolved mechanisms that co-ordinate the L(A) and A(max) of individual leaves with PPFD availability.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,001 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».