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研究详述了山艾树对2017日食的反应

  • 2019-07-06 18:09:01

2017年8月在日本怀俄明州和美国的日全食日为科学家提供了研究各种天体和地球现象的机会,从更多地了解太阳的日冕到动物和植物的行为。

怀俄明大学植物学和水文学博士生丹尼尔·贝弗利利用日食来检验月亮阴影对怀俄明州和西部山区的标志性植物物种的影响:大山艾树。他发现短时间的黑暗导致沙漠灌木的光合作用和蒸腾作用显着减少,但不会达到夜间的水平。

此外,昼夜节律 - 对几乎所有生物(包括人类)共同的内部时钟的响应 - 被典型云层覆盖的阳光突然变化所打断。

“温度降低,缺乏阳光,震惊了大槐木的生物钟,引发的反应远远超过了云遮挡阳光时的反应,”贝弗利说,他的研究今天发表在“科学报告”杂志上。“然而,日食总体的持续时间并不足以使植物完全进入夜间状态。”

科学家们已经广泛研究了动物对日全食的反应。这些发现是混合的,鸟类,蜜蜂和蜘蛛的表现就像在黄昏时一样,而在动物如奶牛和圈养黑猩猩中没有观察到行为改变。另一方面,关于植物对日食的反应知之甚少,无论是小规模还是广泛的生态系统。Beverly的研究涉及植物学系,生态学计划和怀俄明州地理信息科学中心的华盛顿大学其他科学家,提供了有关个体植物反应和潜在广泛生态系统影响的最详细信息。

Beverly的实地考察发生在黄石国家公园东南约50英里的地方,这是2017年8月21日日食的整个路径。该地区以山地大山艾蒿为主。该站点经历了2分18秒的日全食,日全食的总持续时间达到2小时45分36秒。

在研究过程中部署的设备包括一个微气象塔,用于记录太阳的辐射和温度变化;用于测量光合作用的红外气体分析仪;和荧光计测量叶片对光照条件变化的响应。在短时间接近黑暗的,他们发现从山艾树的叶子,如在水蒸腾蒸发显著减少以及光合作用的光能转化为化学能,其将碳二氧化碳和水转化为糖和氧气。

除了记录特定的鼠尾草植物对日食的反应之外,Beverly和他的同事利用这些结果来估计日食对整个路径中的山艾树主导区域的影响。他们计算出有一天在西方大鼠尾草生态系统中转化的碳减少了14%。

“尽管持续时间相对较短,日食导致2017年8月21日在大型鼠尾草生态系统中估计的每日碳吸收量大幅减少,”Beverly说。“这些信息使我们能够更全面地了解植物对内部时钟无法预测的光,温度和湿度突然变化的生理反应。”

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