Estimating photosynthetic capacity from optimized Rubisco–chlorophyll relationships among vegetation types and under global change
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The maximum rate of carboxylation (Vcmax), a key parameter indicating photosynthetic capacity, is commonly fixed as a constant by vegetation types and/or varies according to empirical scaling functions in Earth system models (ESMs). As such, the setting of Vcmax results in uncertainties of estimated carbon assimilation. It is known that the coupling between leaf chlorophyll and Rubisco (ribulose-1,5-biphosphate carboxylase-oxygenase) contents can be applied to estimate Vcmax. However, how this coupling is affected by environmental changes and varies among plant functional types (PFTs) has not been well investigated yet. The effect of varying coupling between chlorophyll and Rubisco contents on the estimation of Vcmax is still not clear. In this study, we compiled data from 76 previous studies to investigate the coupling between Chlorophyll (Chl) and Rubisco (Rub), in different PFTs and under different environmental conditions. We also assessed the ability of a Rub-based semi-mechanistic model to estimate Vcmax normalized to 25 °C (Vcmax 25 ) based on the Rub–Chl relationship. Our results revealed strong, linear Rub-Chl relationships for different PFTs ( R 2 = 0.73, 0.67, 0.54 and 0.72 for forest, crop, grass and shrub, and C4 plants, respectively). The Rub–Chl slope of natural C3 PFTs was consistent and significantly different from those of crops and C4 plants. A meta-analysis indicated that reduced light intensity, elevated CO 2 , and nitrogen addition strongly altered Rub/Chl. A semi-mechanistic model based on PFT-specific Rub–Chl relationships was able to estimate Vcmax 25 with high confidence. Our findings have important implications for improving global carbon cycle modeling by ESMs through the improved parameterization of Vcmax 25 using remotely sensed Chl content.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 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 tête enseignante, 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 ».