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ISSN : 1598-5504(Print)
ISSN : 2383-8272(Online)
Journal of Agriculture & Life Science Vol.49 No.6 pp.101-110
DOI : https://doi.org/10.14397/jals.2015.49.6.101

Effects of Elevated CO2 Concentration and Air Temperature on the Water Physiological Characters of Populus alba × P. glandulosa cutting

Solji Lee1,2, Sim-Hee Han1, Chang-Young Oh1, Eun-Kyung Bae1, Jae-Cheon Lee1, Pan-Gi Kim2*
1Department of Forest Genetic Resources, Korea Forest Research Institute, Suwon 16631, Korea
2School of Ecology and Environmental System, Kyungpook National University, Sangju 37224, Korea
Corresponding author: Pan-Gi Kim Tel: +82-54-530-1242 Fax: +82-54-530-1248 pgkim@knu.ac.kr
October 12, 2015 December 7, 2015 December 14, 2015

Abstract

This study was conducted to investigate the adaptative characteristics to the water relations of Populus alba×P. glandulosa cuttings in response to elevated CO2 concentration and air temperature. The P. albal×P. glandulosa cuttings were grown in environment controlled growth chambers with two combinations of CO2 concentration and air temperature conditions: (i) 22°C + CO2 380ppm(control) and (ii) 27°C + CO2 770ppm(elevated). The hybrid poplars under the elevated treatment showed increase in ratios of shoot to root, compared with those under the control condition. The leaf characters of hybrid poplars under the elevated treatment showed a decrease in the leaf number and area, compared with those under the ambient condition. Also, the hybrid poplars under the elevated treatment maintained lower stomatal conductance and slower transpiration rate. These results indicated that increased stomatal resistance of poplars under the elevated treatment allowed higher water use efficiency. These results suggested that the hybrid poplars under the elevated treatment had adaptive characteristics in water use efficiency and in photosynthetic tissue structures.


이산화탄소 농도 및 기온 상승이 현사시나무 삽목묘의 수분생리 특성에 미치는 영향

이 솔지1,2, 한 심희1, 오 창영1, 배 은경1, 이 재천1, 김 판기2*
1국립산림과학원 산림유전자원부 임목육종과
2경북대학교 생태환경시스템학부

초록

지구온난화에 대한 현사시나무의 적응반응을 구명하기 위해서, CO2농도 및 기온 상승된 조건에서 80 일간 생장한 현사시나무 삽목묘의 수분생리특성을 조사하였다. 대조구는 기온이 주간 22°C, 야간 17°C 이고, CO2농도는 주간 380ppm, 야간 400ppm이다. CO2농도 및 기온을 상승시킨 처리구는 기온이 주 간 27°C, 야간 22°C이고, CO2농도는 주간 770ppm, 야간 790ppm이다. 처리구는 잎이 전개된 개수, 개 엽의 평균면적, 전체 엽면적이 대조구에 비해서 낮은 값을 나타냈다. 그리고 처리구는 대조구에 비하여 지상부의 건중량이 적고, 지하부의 건중량이 많았으며, 지하부에 대한 바이오매스의 분배율이 높았다. 이러한 결과로 CO2농도 및 기온이 상승되면 수분을 필요로 하는 동화기관의 면적이 감소되고, 수분을 흡수하는 지하부에 대한 바이오매스 분배율이 높아짐을 확인할 수 있었다. 또한 처리구는 광도 및 CO2 농도의 변화에 상관없이 기공전도도와 증산속도가 대조구에 비하여 낮게 유지되고 광합성에 대한 수분 이용효율이 대조구보다 높게 나타냈다. 이 결과를 통하여 동화기관의 수분손실 억제반응과 수분이용효 율이 증대반응을 확인할 수 있었다. 그리고 처리구는 절단한 잎이 건조공기에 노출되어도 상대함수율이 대조구에 비하여 천천히 감소하는 경향을 나타내 동화기관의 수분손실 억제반응이 재확인되었다.


    서론

    2011년 대기 중 CO2농도는 391ppm으로 산업혁명 이전보다 40% 정도 증가하였다. 대기 중 CO2농도의 증가는 복사강제력(radiative forcing)을 증가시켜, 133년간 지구의 평균기온을 약 0.85°C 상승시켰다 (IPCC, 2013). 지난 100년간 한반도의 기온은 1.8°C 증가해, 그 상승폭이 세계의 평균치 0.75°C에 비해 2배 이상 높았다(KMA, 2015). 이러한 대기 중 CO2 농도와 기온 상승은 지표면의 온도 상승을 초래하 고, 이로 인하여 토양수분의 증발량이 증대되어 식 물이 이용할 수 있는 수분이 감소한다(Soden & Bretherton, 1994; Cho et al., 1998; Rustad et al., 2001). 더욱이 식물과 대기 사이의 수증기포차 증가는 증산을 촉진하여 식물의 수분스트레스를 초 래한다(Fitter & Hay, 1987). 수분은 식물 생장에 관여하는 내·외적 요인 중에서 가장 중요한 것 중 하나이며, 여러 가지 환경인자 중 가장 부족하기 쉬 운 요인으로 알려져 있다(Richards & Wadleigh, 1952; Wesseling & Feddes, 2006).

    식물이 CO2를 흡수하여 광합성을 수행하기 위해 서는 필연적으로 수분이 손실된다(Lee et al., 2014a). 이러한 수분손실이 발생하면 기공의 개폐를 조절하여 수분손실에 대한 저항력을 높인다(Klepper & Rickman, 1990). 그러나 심한 수분손실이 일어 나면 기공이 닫힘으로써 세포 내 CO2의 확산저항이 높아져 CO2 및 수분 공급이 크게 제한돼 생장에 피 해를 입는다(Abril & Hanano, 1998; Singh & Singh, 2003). 또한 식물이 이용할 수 있는 토양수 분이 부족한 환경에서는 팽압과 삼투포텐셜의 저하 로 많은 대사작용이 억제되는 수분스트레스를 받게 된다(Kramer, 1983). 이러한 수분스트레스가 지속 되면 작은 잎이 전개되거나 엽육조직이 두꺼워지는 등의 형태적 변화와 생리적 장애가 발생한다(Zhang et al., 2005; Monclus et al., 2006).

    한편, 저자들은 지구온난화와 같은 기후변화에 도 정상적인 생장을 나타내는 수종을 탐색하는 연 구의 일환으로 CO2농도 및 기온 상승이 백합나무 (Liriodendron tulipifera)와 현사시나무(Populus alba × P. glandulosa)의 광합성특성에 미치는 영 향을 조사하였다. 그 결과, 백합나무는 CO2농도 및 기온이 상승하여도 광합성과 관련된 색소의 함 량, 광합성능력, 광화학계 및 탄소고정계의 활성 등의 저하가 나타나지 않았을 뿐만 아니라 동화기 관을 비롯한 모든 영양기관의 생장이 촉진되었다 (Lee et al., 2013). 이와는 달리 현사시나무는 광 화학계 및 탄소고정계의 활성과 광합성 능력이 저 하되고, 줄기 등의 영양기관의 생장량이 감소하였 다(Lee et al., 2014b). 그리고 잎의 앞면에 있는 큐티클층의 왁스와 뒷면에 있는 섬모의 밀도가 높 아지는 형태학적 변화가 관찰되었다(Kim et al., 2013). 이러한 결과는 생장에 분배되는 물질의 일 부가 CO2농도 및 기온 상승으로 발생하는 수분손 실을 극복하는 적응반응에 사용되었음을 시사하고 있다. 본 연구에서는 현사시나무의 이와 같은 물질 분배에 의한 적응반응을 구명하기 위한 연구의 하 나로 CO2농도 및 기온 상승이 수분생리특성에 미 치는 영향을 조사하였다.

    재료 및 방법

    1.공시재료

    현사시나무는 자유 생장을 하지만, 동아가 형성될 때 다음 해에 전개될 잎의 원기를 형성한다. 따라서 본 연구에서는 전년도 결정된 형태형성의 영향을 최 소화하기 위해 국립산림과학원 산림유전자원부(경기 도 수원시 권선구 온정로 39)에서 제공받은 현사시 나무의 휴면지를 사용해 2011년 3월에 삽목하였다. 산림 양묘 전용 상토(파워믹스, (사)한국상토제조협 회)를 넣은 직경 10cm, 높이 9cm의 화분에 삽수를 삽목하여 증식 및 양성하였다.

    2.시험처리

    Lee et al.(2014)b과 동일한 방법으로 식물생육상 (DLH-350S, DY ENSYS, Korea) 2대에 뿌리의 활 착이 잘 이루어진 상태의 현사시나무 5개체씩을 균 등 상치하였다. 그리고 2대의 식물생육상 중 1대를 우리나라 봄과 여름의 CO2농도와 온대식물의 생육 적온(optimum growth temperature)을 고려하여, 기온을 주간 22°C, 야간 17°C, CO2농도를 주간 380ppm, 야간 400ppm으로 조정하여 대조구로 하 였다. 처리구는 Ro et al.(2001)과 마찬가지로 평균 기온 5°C의 지구온난화가 이루어졌을 때를 가정하 여, 주간 27°C, 야간 22°C, CO2농도는 주간 770ppm, 야간 790ppm으로 조정하였다. 그리고 공 시재료에 2일 간격으로 관수를 실시하여 토양수분 부족에 의한 생장장애가 발생하지 않도록 유의하면 서 82일간 육성하였다. 수분유지능력, 수분이용효 율, 기공반응 등의 시험에는 80일간 육성한 재료를 공시하였다.

    3.기관별 바이오매스 및 바이오매스 분배율 조사

    각 시험구에 82일간 육성·처리한 공시 재료의 최종 생장량을 조사하기 위해 묘목을 포트로부터 분 리한 다음, 이물질이 없도록 물로 씻어 수체만을 발 취하였다. 채취한 현사시나무를 기관에 따라서 잎, 잎자루, 줄기, 삽수, 뿌리로 절단하여 구분하였다. 절단한 식물의 기관을 송풍식 건조기(VS-1202D3, Vision Scientific Korea)로 105°C에서 30분간, 8 5°C에서 8시간 동안 건조시킨 후 건중량을 측정하였 다. 그리고 기관별 건중량 값을 사용하여 지상부(S) 와 지하부(R)의 비율(S/R)을 산출하였다.

    4.잎의 생장 특성 조사

    엽면적을 엽면적측정기(Li-3100C, Li-Cor, Lincoln, Nebraska, USA)로 조사한 후, 건중량을 측정하 였다. 측정한 엽중량과 엽면적의 값을 사용하여 잎의 두께 및 엽육조직의 치밀도를 반영하고 있는 (Poorter et al., 2009) 엽중량당 면적(leaf mass per area, LMA)을 산출하였다.

    5.잎의 수분유지능력 조사

    잎의 수분손실에 대한 저항력을 나타내는 수분유 지능력을 조사하기 위하여 각 실험구의 평균적 생장 을 나타내는 개체를 3본씩 선발하고 엽령이 유사한 잎을 측정에 공시하였다. 측정은 Kim et al.(2002) 과 동일한 방법으로 공시 잎을 물 속에서 잎자루를 절단하여 채취한 다음, 어두운 곳에서 절단면을 약 12시간 침수시켜 잎이 포화수분상태가 되도록 처리 하였다. 이후 포화수분상태에 있는 잎자루를 제거한 잎의 생중량을 측정하였다. 이 잎을 건조제가 들어 있는 데시케이터에 넣고 생중량을 5~30분 간격으로 6시간 동안 측정하였다. 이렇게 측정한 값을 식(1) 에 의하여 상대함수율(relative water content, RWC)을 산출하였다(Barr & Weatherley, 1962).

    RWC= F wn D w F w D w −1 100
    (1)

    RWC: 상대함수율(%)

    Fw: 포화수분상태의 중량(g)

    Fwn: 생중량(g)

    Dw: 건중량(g)

    6.기공 반응 및 수분이용효율 조사

    CO2농도 및 기온 상승이 수분이용효율에 미치는 영향을 조사하기 위하여 각 실험구의 평균적 생장을 나타내는 개체를 3본씩 선발하고, 엽령이 유사한 잎 을 측정에 사용하였다.

    수분이용효율 및 기공반응 조사를 위하여 휴대용 광합성측정기(Li-6400, Li-Cor, Lincoln, Nebraska, USA)를 사용하여 광도에 대한 광합성 반응과 PPFD(photosynthetic photon flux density) 1500 μmol m-2s-1의 강광 조건에서의 대기 중 CO2농도에 대한 광합성 반응을 측정하였다. 증산속도 측정은 식물이 수분스트레스를 적게 받는 오전 7시에서 10 시 사이에 수행하였다. 이 값을 이용해 광합성에 대 한 수분이용효율(water use efficiency, WUE)은 식 (2)에 의하여 산출하였다(Ashraf et al., 1994).

    WUE=Pn/Tr
    (2)

    WUE: 수분이용효율(μmol CO2mmol-1H2O)

    Pn: 광합성속도(μmol CO2m-2s-1)

    Tr: 증산속도(mmol H2Om-2s-1)

    7.통계분석

    모든 데이터의 통계는 SPSS 프로그램(Version 20, IBM Corp, USA)를 이용하였다. 독립표본 t-test을 수행하여 비교하였으며, P<0.05를 통계적 유의로 판 단하였다.

    결과 및 고찰

    1.기관별 바이오매스 및 바이오매스 분배율 변화

    CO2농도 및 기온 상승이 바이오매스 분배율에 미 치는 영향을 검토하기 위하여 개체의 기관별 건중 량, 바이오매스 분배율의 변화를 조사하였다(Table 1). 그 결과 CO2농도 및 기온을 상승시킨 처리구는 지상부(shoot)를 구성하고 있는 잎, 잎자루, 줄기의 건중량이 대조구에 비하여 낮은 값을 나타내, 지상 부의 생장이 억제되었음을 알 수 있었다. 반면 지하 부(root)의 건중량은 개체간의 편차가 커서 통계적 유의성은 없어 처리구 간의 비교가 불가능하였으나, 처리구의 삽수를 제외한 측근(lateral root)의 건중 량이 대조구에 비하여 1.7배나 많은 값을 나타내, CO2농도 및 기온 상승에 의해서 지하부의 측근발달 이 촉진됨을 알 수 있었다. 그리고 이와 같은 지상 부(S)와 지하부(R)의 건중량 차이로 인하여 처리구 의 S/R율이 대조구에 비하여 현저하게 낮은 값을 나타내었다. 이것은 CO2농도 및 기온 상승으로 바이 오매스의 분배가 지상부보다 지하부에 편중되었음을 나타낸다.

    본 연구의 결과와 같이 나타나는 지상부와 지하부 의 생장 변화는 일반적으로 뿌리의 수분 흡수량과 동화기관에 의해서 사용되는 수분의 양이 균형을 이 루기 위한 적응반응의 하나로 알려져 있다(Taiz & Zeiger, 2009). 특히 대기 중의 CO2농도 및 기온으 로 지구온난화가 초래되면 식물이 수분스트레스를 받기 쉬운 환경이 되고(Kjellstrom, 2004; Reich & Oleksyn, 2008), 지하부에 대한 광합성 산물의 분 배율을 높여서(Rogers & Runion, 1994), 지하부의 수분의 흡수능력을 증대시키는 적응반응이 나타나는 것으로 알려져 있다(Kosola & Eissenstat, 1994). 그리고 초본을 대상으로 한 연구에서도 고온 건조한 토양 조건에서는 높은 온도와 수분 스트레스가 광합 성과 관련이 있는 생리적 기작을 제한하여 생장과 광합성속도가 저하된다(Xu & Zhou, 2006). 이러한 점을 고려하면, 본 연구의 결과는 CO2농도 및 기온 의 상승으로 현사시나무의 수분스트레스가 유발되었 고, 이에 대한 적응반응의 하나로 지하부 발달을 촉 진시켜 수분흡수능력의 상승을 도모했을 것으로 추 측된다.

    2.잎의 형태적 특성 변화

    CO2농도 및 기온 상승이 동화기관의 발달에 미치 는 영향을 검토하기 위하여 전개된 잎 수, 전개된 잎의 총 엽면적, 각 잎의 엽면적, 잎의 두께를 나타 내는 엽중량 당 면적(leaf mass per area, LMA)을 조사하였다(Table 2).

    실험기간에 전개된 잎의 수는 CO2농도 및 기온을 상승시킨 처리구가 대조구에 비하여 약 27% 적게 나타났으나 통계적 유의성은 없었다. 또한 처리구는 대조구에 비해 엽면적이 약 35% 적은 값을 나타내 CO2농도 및 기온 상승으로 인한 엽면적의 감소에 영향을 주는 것으로 판단된다. 이는 고농도 CO2 환 경으로 인해 수분스트레스를 받고 자란 식물은 대조 구에 비해 팽압 감소 및 용질 농축 등으로 세포 팽 창이 저해돼 엽면적이 감소한다는 연구와 일치한다 (Pyakurel & Wang, 2014; Madhu & Hatfield, 2015).

    Kim et al.(2013)의 선행연구에서 높은 CO2농도 및 기온조건에서 현사시나무 잎의 큐티클왁스층 밀 도 및 섬모피복도가 대조구에 비해 증가하였다. 대 기에 노출된 식물체 표면을 덮는 큐티클왁스층은 물 리적으로 수분 손실을 막아 식물이 수분스트레스에 노출되는 것을 방지한다(Riederer & Schreiber, 1995; Burghardt & Riederer, 2003). 이러한 잎의 형태적 변화는 LMA 값에 반영된다. LMA 값이 높 아지면 잎의 두께 및 엽육조직의 치밀도가 증가해 수분을 효율적으로 보존할 수 있다(Niinemets, 1999; Poorter et al., 2009).

    3.잎의 수분유지능력의 변화

    CO2농도 및 기온 상승이 잎의 수분손실 억제능력 에 미치는 영향을 검토하기 위하여 포화수분상태에 있는 절단 생엽을 건조공기에 노출시킨 후, 엽내 수 분함량의 시간당 변화율을 조사하여 상대함수율의 변화를 조사하였다(Fig. 1). 절단된 생엽이 데시케이 터 속의 건조공기에 노출되어 엽내 수분손실을 유도 하여 상대함수율이 감소하기 시작하였다. 처리구의 절단생엽은 대조구의 절단생엽에 비해 상대함수율의 감소속도가 완만하며, 높은 값을 나타내었다.

    절단된 생엽이 건조공기에 노출된 지 5시간 20분 이 경과하였을 때, 처리구의 개체는 약 63%, 대조 구의 개체는 약 56%의 수분 손실을 보였다. 그 결 과 처리구가 대조구에 비하여 상대함수율이 약 1.2 배 증가한 값을 나타냈다. 이러한 결과는 CO2농도 및 기온 상승 조건의 현사시나무의 LMA 값이 증가 되기 때문으로 해석할 수 있으며, 수분유지능력이 처리구가 더 높은 값을 나타낸다는 점으로 미루어볼 때 처리구가 대조구에 비하여 건조공기에 대한 수분 손실 억제능력이 높다고 판단할 수 있다.

    4.기공전도도의 변화

    식물은 형태적 특성 변화 외에도 기공을 조절하여 수분손실을 억제한다. CO2농도 및 기온 상승이 광도 와 기공으로 공급되는 CO2농도에 대한 기공의 개폐 반응에 미치는 영향을 검토하기 위하여 광-기공전 도도, 대기 중 CO2농도-기공전도도의 변화를 조사 하였다(Fig. 2). 그 결과, 광도에 대한 기공전도도는 처리구가 대조구에 비하여 낮은 값을 나타냈다(Fig. 2A). 대조구에서의 기공전도도는 빛이 없는 PPFD 0μmol m-2s-1에서 0.051μmol mol-1로 가장 낮은 값 을 나타내었고, 광도가 증가하면서 기공전도도가 증 가하는 경향을 나타냈다. 특히, 광도가 낮은 영역에 서 기공전도도의 증가 속도가 빨라졌다. 그러나 처 리구는 대조구에 비하여 빛이 없는 PPFD 0μmol m-2s-1에서부터 PPFD 2000μmol m-2s-1의 높은 광 도의 영역까지 낮은 기공전도도를 유지하였다.

    광도에 대한 기공전도도의 변화에서와 유사하게 기공으로 공급되는 CO2농도에 대한 기공전도도의 변화도 처리구가 대조구에 비해 낮은 값을 나타냈다 (Fig. 2B). 처리구는 기공으로 공급되는 CO2가 없는 0μmol m-2s-1에서부터 1500μmol m-2s-1의 높은 농 도의 영역까지 낮은 기공전도도를 유지하였다. 반면 대조구는 기공으로 공급되는 CO2농도가 증가하면 기공전도도도 증가하는 양상을 보였다. 본 연구에서 는 CO2농도 및 기온 상승된 조건의 현사시나무는 언제나 대조구 조건의 개체에 비하여 낮은 기공 전 도도를 나타내 기공 개도를 낮게 유지하여 증산작용 에 의한 수분손실을 억제하고 있음을 의미한다.

    5.수분이용효율의 변화

    광도와 CO2농도를 서로 달리하여 측정한 광합성 속도의 값과 이와 동시에 측정된 증산속도의 값을 사용하여 수분이용효율을 산출하고, 이것을 토대로 광도와 엽육 내 CO2농도에 따른 수분이용효율의 변 화를 조사하였다(Fig. 3).

    광도에 대한 수분이용효율의 변화를 살펴보면, 낮은 광도영역에서는 수분이용효율이 낮았으나, 광 도 상승과 더불어 수분이용효율도 증가하였다(Fig. 3A). 대조구는 수분이용효율 3.32μmol mol-1까지 계속 증가하다 생육 환경보다 더 높은 광도인 PPFD 500μmol m-2s-1 이후에서 감소하는 값을 나타냈다. 반면 처리구는 대조구에 비해 수분이용효율이 가파 른 기울기를 보이며 증가하다 생육 환경과 유사한 광도인 PPFD 300μmol m-2s-1에서 감소하였다.

    CO2농도에 대한 수분이용효율의 변화를 살펴보 면, 광도에 대한 수분이용효율과 유사하게 낮은 CO2 농도에서 수분이용효율이 낮았으며, CO2농도 상승과 더불어 수분이용효율도 증가하였다. 그러나 대조구 는 생육 환경과 유사한 CO2농도인 400μmol mol-1 에 도달하였을 때, 수분이용효율의 증가 속도가 완 만해졌다. 반면에 처리구는 CO2농도 상승과 더불어 수분이용효율이 계속 증가하였다. 처리구는 대조구 의 수분이용효율 증가 속도가 완만해지는 지점에서 증가 속도를 나타내어 시험구 간 차이가 더욱 현저 해졌다. 이러한 결과로 현사시나무는 CO2농도 및 기 온이 상승하면 수분이용효율도 상승하는 것으로 판 단된다.

    기공저항의 증가는 증산작용뿐 아니라 CO2확산도 억제시켜 엽육 내 CO2분압이 낮아지게 만든다. 이는 결국 광합성 속도가 억제돼 생장에 악영향을 미칠 수 있음을 의미한다. 일반적으로 식물은 증산작용의 억제에 의한 수분손실 방지보다는 광합성 효율을 높 이는 방향으로 적응되어 있는 것으로 알려져 있다 (Kozlowski & Pallardy, 1997; Kim & Lee, 2001). 본 연구에서 CO2농도 및 기온이 상승된 처리구 조 건에서 생육한 개체는 기공전도도를 낮게 유지하여 광합성 속도의 감소를 야기함과 동시에 증산작용에 의한 수분손실을 억제하였다(Fig. 4). CO2농도 및 기온을 상승시킨 조건에서의 현사시나무는 수분스트 레스 증가에 따라서 기공을 닫아 증산속도를 감소시 키는 방향으로 수분이용효율을 증가시켰다. 이것은 CO2농도 및 기온을 상승시킨 현사시나무의 생장이 수분에 의하여 영향을 크게 받아, 광합성 능력의 유 지보다는 체내 수분손실방지에 치중된 환경적응 반 응을 나타냈음을 의미한다.

    이상의 결과로 현사시나무는 CO2농도 및 기온이 상승된 조건에서 수분 스트레스를 받는 것으로 확인 되었다. 현사시나무는 수분 스트레스에 대해 대응하 여 식물의 수분흡수능력, 수분유지능력, 수분이용효 율의 증가로 수분이 부족한 환경에 적응하는 반응이 나타나는 것으로 판단된다.

    Figure

    JALS-49-101_F1.gif

    Changes in relative water content of P. alba× P. glandulosa cuttings under the control and the elevated CO2 concentration and temperature condition. Bars indicate standard deviation(SD)

    JALS-49-101_F2.gif

    Changes in the stomatal conductance by light measured at 1500μmol m–2 s–1 photosynthetic photon flux density (A) and intercellular CO2 pressure measured at 400μmol mol–1 partial CO2 pressure (B) of P. alba × P. glandulosa cuttings under the control and the elevated CO2 concentration and air temperature condition. Measurements were made at 25°C chamber temperature. Bars indicate standard deviation (SD)

    JALS-49-101_F3.gif

    Changes in the water use efficiency by light (A) and intercellular CO2 pressure (B) under the control and the elevated CO2 concentration and temperature condition. Bars indicate standard deviation(SD)

    JALS-49-101_F4.gif

    Relationship between photosynthesis and transpiration based on light response curves by light measured 400μmol mol–1 partial CO2 pressure (A) and A-Ci curves by intercellular CO2 pressure measured at 1500 μmol m–2 s–1 photosynthetic photon flux density (B) of P. alba × P. glandulosa cuttings under the control and the elevated CO2 concentration and temperature condition. Measurements were made at 25°C chamber temperature. Bars indicate standard deviation (SD)

    Table

    Effects of atmospheric CO2 concentration (control: 380ppm at day and 400ppm at night; elevated: 770ppm at day and 790 ppm at night) and air temperature (control: 22°C at day and 17°C at night; elevated: 27°C at day and 22°C at night) in the dry weight of assimilatory organs of P. alba × P. glandulosa cuttings

    All the values are means of three replicates ± SD;
    *p ≤ 0.05
    n.s.: non-significant

    Effects of atmospheric CO2 concentration (control: 380ppm at day and 400ppm at night; elevated: 770ppm at day and 790ppm at night) and air temperature (control: 22°C at day and 17°C at night; elevated: 27°C at day and 22°C at night) in the leaf characters of P. alba × P. glandulosa cuttings

    *LMA ; Leaf mass per area
    All the values are means of three replicates ± SD;
    n.s.: non-significant
    *p ≤ 0.05,
    **p ≤ 0.01,
    ***p ≤ 0.001

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