Ксилемная концентрация [CO2] и измерения стволового дыхания.
Автотрофные дыхание, как сообщалось, потребляет от
50% до 70% от годового чистого фотосинтеза в лесах (Райан и др., 1997; Arneth др., 1998; Уоринг др., 1998) и на дыхание древесных тканей приходится значительная часть этой потери углерода (Ryan и др., 1994).Величина дыхания ствола дерева оценивается, обычно, из измерений оттока СО2 в атмосферу. Эти оценки предполагают, что весь отток СО2 происходит от дыхания местными тканями, и что все СО2,производимое местными тканями, высвобождается в атмосферу через кору возле места дыхания. Тем не менее,стойкие отношения между темпами дыхания древесных тканей,посчитанными на основе оттока, и экзогенных переменных, размеров и типов тканей, возрастов деревьев или пород были неуловимы(Эдвардс и Маклафлин, 1978; Sprugel, 1990; Йокота и др., 1994; Лавинь и др., 1996; Лавин и Райан, 1997; Cernusak и Маршалл, 2000;. Гандерсон др, 2000) .Teмпература сильно влияет на величину клеточного дыхания (Amthor, 1989) и хорошо коррелирует с дыханием, когда измеряется в контролируемых условиях, но противоречия в отношениях часто встречаются, когда измерения производятся в поле (Эдвардс и Маклафлин, 1978; Гандерсон др., 2000). Например, Негиши (1982) и Лавинь (1987) наблюдали суточный гистерезис, то есть, различные скорости оттока, измеренные при той же температуре в различные моменты времени в течение дня. Тем не менее, другие нашли хорошее соответствие между температурой и оттоком в поле (например, Maier и др., 1998). Точно так же, несоответствия были зарегистрированы в отношениях между оттоком из стволов и статусом азота (например, сравнить Райан и др., 1996; Stockfors и Линдер, 1998; Maier, 2001). Дыхание было связано с содержанием азота в ткани, поскольку азот в основном содержится в белках, а оборот белка является огромной составляющей клеточной деятельности (Ryan и др., 1996).
Несколько гипотез были предложены для обьяснения несоответствия в связях между древесной тканью и этими факторами. Предыдущие доклады обсудили возможную связь между концентрацией [CO2] внутри ствола и оттоком СО2 (Хари и др, 1991;.. Леви и др, 1999; Тескей и McGuire, 2002). Йоханссон (1933) и Бойсен-Йенсен (1933) обсуждали возможность того, что СО2 может перевозиться в соке ксилемы, и доказательства этого процесса было обнаружено (Zelawski др, 1970;. Маршалл и Ehleringer, 1990;. Kaipiainen др 1998; Levy и др., 1999; Тескей и McGuire, 2002). Бойсен-Йенсен (1933) также предположил, что транспортируемый СО2 может влиять на радиальную диффузию СО2 в атмосферу из ствола и ветвей в другом месте в дереве. Транспорт СО2 от области дыхания в соке ксилемы был предложен в качестве объяснения наблюдений снижения оттока в атмосферу СО2 из ствола в периоды высокой транспирации (Negishi, 1979;. Мартин и др, 1994), и может объяснить наблюдения полуденной депрессии оттока стволовой СО2 (Эдвардс и Маклафлин, 1978; Kaipiainen др., 1998) и неожиданно высокие темпы оттока CO2 из ветвей (Sprugel, 1990). Тем не менее, эффект высокой внутренней [CO2] и транспортировка СО2 в соке ксилемы, как правило, были упущены в предыдущих отчетах про дыхание древесных тканей,основанных на оттоке СО2.
В главе 3 настоящей диссертации представлен метод баланса масс для оценки дыхания ствола дерева, который определяет количественно отток CO2 из ствола в атмосферу, а также транспорт СО2 в потоке ксилемы и переходные изменения в накоплении СО2 в пределах ствола. Этот подход включен в новую технику, описанную в главе 2, чтобы измерить [CO2] внутри ствола и был основан на идее, что, благодаря внутренней транспортировке и накоплению СО2 невозможно точно определить величину дыхания древесных тканей исключительно из измерений оттока СО2.
dmitr писал(а):Для уяснения твоей позиции , как это твоё утверждение соотносится с выложенным тобой же фрагментом диссертации? Просто интересно как ты попытаешься это состыковать.
Легко соотносится.Процентное содержаниеСО2 в ксилеме-многофакторный процесс.Здесь кроме источника СО2(дыхание клеток) присутствует и переносчик данного газа(ксилемный сок),нам ближе термин пасока.Пасока-прежде всего вода,транспирация.Если скорость транспирации ночью падает,то концентрация СО2 в пасоке возрастает.В работе Э.Мак-Гир присутствует[CO2]-это означает концентрация (СО2) в каком-то растворе.
Добавлено спустя 10 минут 4 секунды:
Пока есть время-продолжу диссертацию Э.Мак-Гир.
Эффекты скорости пасоки на потоки "дыхательной" CO2.
В полевых опытах наблюдалась прямая связь между радиальным оттоком СО2 из древесных тканей деревьев и внутренней [CO2] в ксилеме (Тескей и McGuire, 2002) .Искусственные манипуляции с внутренней [CO2] ксилемы имели большое влияние на отток СО2 из отдельных сегментов ветвей, отрубленных побегов и интактных стволов в поле (Тескей и McGuire, 2002, 2005) .В эксперименте, описанном в главе 3, было также отмечено, что [CO2] увеличивается с высотой в интактных стволах, указывая, что CO2 был добавлен в сок,пока он протекал через древесные ткани.Связь потока сока для транспортировки CO2 вверх и уменьшением радиального оттока CO2 из места производства, предложена Negisi (1979) и Мартин, Тескей и Догерти (1994). Эти исследования показали, что перенос СО2 в соке ксилемы изменял отток CO2 в атмосферу (и кажущихся скоростей дыхания на основе этих измерений оттока),однако дышащие ткани экспериментально не изолировались от влияния ксилемой-переносимого CO2.
Глава 4 этой диссертации описывает эксперимент, в котором вода при низкой [CO2] была пропущена на высокой скорости сквозь ксилему отдельных сегментов ветви, чтобы избавиться от ранее растворенного CO2, что позволяет провести прямое измерение количества "дыхательной" CO2, которое,впоследствии, растворилось в соке. Одновременно, отток CO2 и внутренний перенос "дыхательной" CO2 определены количественно без ошибочного воздействия на результат импортного CO2, и было определено воздействие скорости пасоки, размера ветви и температуры на эти потоки.
С уважением,Владимир.
