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我站为干旱和再湿事件实验提供杉木幼苗和研究

点击:时间:2017-08-05
由于全球变化和人类的不合理活动,干旱事件发生的强度和频率均不断增加,因此干旱对森林生态系统碳循环的影响近些年来得到了广泛关注。非结构性碳在森林生态系统碳循环中起着关键性作用。虽然关于非结构性碳对干旱的响应已经做了大量研究,但结果却莫衷一是,其中一个主要原因就是多数研究仅仅关注单个器官/组织,而忽略了整体性,即很少将地上、地下所有器官综合考虑。

因此杨庆朋及其合作者系统利用我站的杉木幼苗与研究场地研究了对杉木幼苗地上和地下不同器官非结构性碳的影响

他们通过盆栽的方式,系统分析地上、地下不同器官/组织中非结构性碳对干旱和再湿事件的响应。他们发现不同器官的非结构性碳及其成分(可溶性碳和淀粉)对干旱的响应是不同的。整体而言,干旱持续一个月后,地上器官(包括老叶、新叶、树皮和木质部)的非结构性碳总量维持不变或者升高,其中可溶性碳不变或者增加,而淀粉含量则显著下降,其主要原因是干旱导致淀粉转变为可溶性碳,从而增加细胞的渗透压,以尽可能的减少干旱对细胞的破坏。与地上器官不同,地下根系的可溶性糖、淀粉和非结构性碳总量均出现显著下降。其可能原因是干旱造成韧皮部功能障碍,光合产物向下传输受阻,地下根系通过非结构性碳的急剧消耗以维持根系的基本生理活动。他们也发现极度干旱造成了杉木幼苗的死亡,再湿后地上、地下器官的非结构性碳含量不仅没有恢复到干旱前的水平,反而均出现显著下降。

他们的研究结果认为植物是一个整体,地上和地下器官对干旱的响应是不同的,因此将来的研究要把地上、地下作为一个整体进行系统研究,以避免仅仅关注地上或者地下,从而得出片面的结论。这些结果发表在林学刊物trees上(Trees, 2016, 30:1863–1871)

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