Die Quantifizierung der Reaktion des Pflanzenwasserzustands auf Umweltbedingungen und seine Auswirkungen auf die Kohlenstoffaufnahme sind für die Simulation des Pflanzenwachstums und der Fruchtzusammensetzung von entscheidender Bedeutung, insbesondere im Zusammenhang mit dem Klimawandel. Zhu et al. präsentieren GrapevineXL, ein funktional-strukturelles Weinrebenmodell, das die Dynamik des Wassertransports vom Boden zum Blatt mit dem Gasaustausch auf der Ebene einzelner Blätter koppelt.

Darstellung des simulierten Prozentsatzes der absorbierten Strahlung (A), der Netto-Photosynthese (B), der Stomata-Leitfähigkeit (C) und des Blattwasserpotentials jedes Blattes (D).
Darstellung des simulierten Prozentsatzes der absorbierten Strahlung (A), der Nettophotosynthese (B), der stomatären Leitfähigkeit (C) und des Blattwasserpotenzials jedes Blattes (D). Die Umgebungsbedingungen für die Simulation wurden wie folgt festgelegt: Ta 25 °C, CO2 400 ppm, ψBodenψBoden −0.3 MPa, Ra 2000 µmol m−2 s−1 (PAR 1100 µmol m−2s−1), VPD 1 kPa.

Die robuste Leistung dieses Modells macht es ideal für die Modellierung von Klimaauswirkungen auf Pflanzen mit komplexen, nicht homogenen Überdachungen und für die Untersuchung des Wassernutzungsverhaltens von Pflanzen. Es bietet auch die Grundlage für zukünftige Modellierungsbemühungen, die die Physiologie und das Wachstum einzelner Organe in Bezug auf den Wasserzustand aufklären.

Dieses Papier ist Teil der Annals of Botany Sonderausgabe zur funktional-strukturellen Pflanzenwachstumsmodellierung. Es wird bis Juni 2018 kostenlos zugänglich sein und dann nur für Abonnenten bis April 2019 verfügbar sein, wenn es wieder kostenlos zugänglich sein wird.