Comparison of modeled and observed environmental influences on the stable oxygen and hydrogen isotope composition of leaf water in Phaseolus vulgaris L

Se describe el procedimiento para aplicar un modelo de procesos de fraccionamiento de isotopos estables, desarrollado originalmente por H. Craig y L. I. Gordon (1965) para la evaporacion de agua del oceano, a la transpiracion foliar. El modelo original se modifico para que tuviera en cuenta las condiciones turbulentas de la capa foliar limite. Se realizaron expt. para evaluar los factores que afectan la composicion de isotopos estables del agua de las hojas en condiciones ambientales controladas. En equilibrio dinamico, la composicion isotopica del agua de las hojas observada alcanzo un nivel superior a la del agua de los tallos dependiendo de la diferencia de presion de vapor (DPV) aire-hoja y de la composicion isotopica del vapor de agua de la atmosfera (VAA). A mayor DPV, mayor contenido de isotopos pesados en el agua de las hojas. A una DPV constante, el agua de las hojas mostro relativamente menos isotopos pesados cuando se expuso a un VAA con una composicion baja de isotopos pesados y el agua de las hojas se enriquecio relativamente en isotopos pesados cuando se expuso a un VAA con una gran composicion de isotopos pesados. Sin embargo, la composicion observada de isotopos pesados del agua de las hojas fue siempre menor que la predicha por el modelo. El grado de discrepancia entre la composicion de isotopos del agua de las hojas tanto observada como simulada fue una funcion lineal contundente de la tasa de transpiracion foliar. (RA-CIAT) spa

In this paper we describe how a model of stable isotope fractionation processes, originally developed by H. Craig and L. I. Gordon ((1965) in E Tongiorgi, ed, Proceedings of a Conference on Stable Isotopes in Oceanographic Studies and Paleotemperature, Spoleto, Italy, pp.9-130) for evaporation of water from the ocean, can be applied to leaf transpiration. The original model was modified to account for turbulent conditions in the leaf boundary layer. Experiments were conducted to test the factors influencing the stable isotopic composition of leaf water under controlled environment conditions. At steady state, the observed leaf water isotopic composition was enriched above that of stem water with the extent of the enrichment dependent on the leaf-air vapor pressure difference (VPD) and the isotopic composition of atmospheric water vapor (AWV). The higher the VPD, the larger was the observed heavy isotope content of leaf water. At a constant VPD, leaf water was relatively depleted in heavy isotopes when exposed to AWV with a low heavy isotope composition, and leaf water was relatively enriched in heavy isotopes when exposed to AWV with a large heavy isotope composition. However, the observed heavy isotope composition of leaf water was always less than that predicted by the model. The extent of the discrepancy between the modeled and observed leaf water isotopic composition was strong linear function of the leaf transpiration rate. (AS) eng