兴安落叶松树干CO2各通量成分对树干呼吸的贡献及其主要影响因子

doi:10.7525/j.issn.1673-5102.2014.04.005

植物研究 ›› 2014, Vol. 34 ›› Issue (4): 452-457.doi: 10.7525/j.issn.1673-5102.2014.04.005

兴安落叶松树干CO₂各通量成分对树干呼吸的贡献及其主要影响因子

王秀伟¹；毛子军^2*

1.东北林业大学林学院，哈尔滨　150040；2.东北林业大学森林植物生态学教育部重点实验室，哈尔滨　150040

收稿日期:1900-01-01 修回日期:1900-01-01 出版日期:2014-07-20 发布日期:2014-07-20
通讯作者: 毛子军
基金资助:

CO₂ Flux Components,Their Contributions to Stem Respiration and the Key Impact Factors in Stems of Larch

WANG Xiu-Wei;MAO Zi-Jun*

1.School of Forestry,Northeast Forestry University,Harbin　150040；2.Key Laboratory of Forest Plant Ecology,Ministry of Education,Northeast Forestry University,Harbin　150040

Received:1900-01-01 Revised:1900-01-01 Online:2014-07-20 Published:2014-07-20
Contact: MAO Zi-Jun
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摘要/Abstract

摘要： 树干呼吸(R_S)的CO₂通量由三部分组成，即液流中CO₂运输通量（F_T）、储存通量（△S）和树干表面CO₂释放通量（E_A）。其中木质部液流中CO₂的运输（F_T）在植物的气体交换中起到非常重要的作用，是茎、枝呼吸作用测定中非常重要且未予说明的组分。为探明兴安落叶松树干各通量成分对树干呼吸的贡献，采用红外气体分析法(IRGA)原位连续测定树干表面CO₂释放通量，同时测定树干液流速度及树干温度，通过Arrhenius方程拟合树干呼吸与树干温度的关系，进而通过质量平衡法计算R_S和F_T、△S。结果表明：E_A，F_T和△S占R_S的比例是动态变化的，E_A与树干内部CO₂通量密切相关，F_T和△S可影响E_A，在24 h周期内E_A占总呼吸量的65.10%~100%，F_T占总呼吸量的1.86%~29.46%，储存通量占总呼吸量的0.42%~5.44%。个体之间，树干呼吸的各通量成分所占的比例不同，F_T和△S是木本组织呼吸与树干表面CO₂释放通量之间差别的重要影响因子，液流速度对液流中CO₂运输通量（F_T）的影响在树木个体间也存在差异。

关键词: 树干表面CO₂通量, 液流速度, 树干呼吸, 木质部CO₂运输, 兴安落叶松

Abstract: According to a mass balance approach, plant stem respiration(R_S) is composed of three parts that accounts for all fluxes of carbon dioxide of stems: transport flux (F_T , dissolved CO₂ entering and leaving the segment in flowing sap); storage flux (△S, the increase or decrease in mean sap ［CO₂］ over time); efflux to atmosphere (E_A, CO₂ leaving the segment by diffusion through bark), in which stem internal CO₂ transport in xylem sap flow (F_T) plays a very important role in gas exchange of plant. It is an essential and non-specific component in respiration measurements of stems and branches. To evaluate the contribution of these three flux components to the stem respiration of Larix gmelinii, the stem CO₂ efflux was continuously determined using infrared gas analysis method (IRGA) in situ and the sap flow density and stem temperature were simultaneously recorded. The relationship between stem respiration and stem temperature was fitted by Arrhenius equation assumed that the CO₂ efflux is equal to the stem respiration rate when the sap flow ceased. Then, the stem respiration rate (R_S), CO₂ transport flux in sap flow (F_T) and storage flux (△S) were calculated according to mass balance method. Our results showed that proportions of E_A, F_T and △S accountting for R_S are dynamic. CO₂ efflux (E_A) on the stem surface closely related with internal CO₂ flux of the stem. It means that F_T and △S can affect E_A. In 24 h cycle, E_A, F_T, △S accounted for 65.10%~104.45%, 1.86%~29.46%, and 0.42%~5.44% of the total stem respiration, respectively. Sap flow is the main factor affecting the composition of the three flux components, but the effect is different among the individual trees.

Key words: stem CO₂ efflux, sap flux density, stem respiration, xylem transport, larch

中图分类号:

S791.222

王秀伟;毛子军*. 兴安落叶松树干CO₂各通量成分对树干呼吸的贡献及其主要影响因子[J]. 植物研究, 2014, 34(4): 452-457.

WANG Xiu-Wei;MAO Zi-Jun*. CO₂ Flux Components,Their Contributions to Stem Respiration and the Key Impact Factors in Stems of Larch[J]. Bulletin of Botanical Research, 2014, 34(4): 452-457.

[1]	马鹏宇, 张红光, 昝鹏, 顾伟平, 温璐宁, 张子嘉, 翁海龙, 孙涛, 毛子军. 长期氮添加对东北地区兴安落叶松人工林土壤酶的影响[J]. 植物研究, 2019, 39(4): 598-603.
[2]	曹凤艳, 毛子军, 曲来叶. 火烧迹地木炭对兴安落叶松种子萌发的影响[J]. 植物研究, 2017, 37(1): 104-108.
[3]	代忠迪；姜立春. 大兴安岭不同生态区域兴安落叶松树高曲线的研究[J]. 植物研究, 2015, 35(4): 583-589.
[4]	孟庆焕;祖元刚;郭晓瑞;段喜华;*. 外源NO对增补UV-B辐射下兴安落叶松幼苗叶片光合色素和叶绿素荧光特性的影响[J]. 植物研究, 2013, 33(2): 181-185.
[5]	郑广宇;王文杰*;王晓春;于景华;刘丹;邱岭;祖元刚. 帽儿山地区兴安落叶松人工林树木年轮气候学研究[J]. 植物研究, 2012, 32(2): 191-197.
[6]	李雪峰;张含国*;贯春雨;张瑶. 利用正交设计优化兴安落叶松RAPD-PCR反应体系[J]. 植物研究, 2009, 29(1): 80-85.
[7]	王秀伟;毛子军*. 7个光响应曲线模型对不同植物种的实用性[J]. 植物研究, 2009, 29(1): 43-48.
[8]	金星姬;贾炜玮*;李凤日. 基于BP人工神经网络的兴安落叶松天然林全林分生长模型的研究[J]. 植物研究, 2008, 28(3): 370-374.
[9]	赵晓敏;沈海龙*;杨　玲;刘春苹. 兴安落叶松胚性愈伤组织诱导影响因子的研究[J]. 植物研究, 2007, 27(5): 538-543.
[10]	赵溪竹;姜海凤;毛子军*. 长白落叶松、日本落叶松和兴安落叶松幼苗光合作用特性比较研究[J]. 植物研究, 2007, 27(3): 361-366.
[11]	姜丽芬, 石福臣, 祖元刚, 王文杰, 小池孝良. 不同年龄兴安落叶松树干呼吸及其与环境因子关系的研究[J]. 植物研究, 2003, 23(3): 296-301.
[12]	石福臣, 陆兆华, 李立芹. 中国东北落叶松属植物rbcL 基因的序列分析及系统演化[J]. 植物研究, 2001, 21(3): 371-374.
[13]	马克明, 祖元刚. 兴安落叶松分枝格局的分形特征[J]. 植物研究, 2000, 20(2): 235-241.
[14]	马克明, 祖元刚. 兴安落叶松种群格局的分形特征:计盒维数[J]. 植物研究, 2000, 20(1): 104-111.
[15]	石福臣, 聂江城, 赵勃, 程涛. 中国东北落叶松属植物分类学特征的分析Ⅰ——球果形态的地理变异[J]. 植物研究, 1998, 18(2): 173-176.

兴安落叶松树干CO₂各通量成分对树干呼吸的贡献及其主要影响因子

CO₂ Flux Components,Their Contributions to Stem Respiration and the Key Impact Factors in Stems of Larch

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