碳平衡
碳平衡的概念有一个逻辑上诉时所需预测森林生产力与不断变化的气候条件。气温的上升和更高水平的大气二氧化碳气候变量,需求评估他们可能对经济增长的影响,光合作用,呼吸作用,垃圾产量和质量,土壤呼吸,在森林固碳的其他方面。随着情况变得更严重增加高度或纬度也是逻辑询问是否有限制上面树木无法在碳净收益。已经(1.3.2)节所讨论的,大量研究试图确定是否由碳树在他们的增长是有限的不足,尤其是在高海拔地区。有许多困难在获得积分的估计全年总光合和呼吸活动,存在严重的条件tundra-taiga接口或山区林木线。然而,一些研究已经成功地估计在多大程度上增加了大气中大气二氧化碳水平有利于树木分布的上限。线高山地区进行了这些实验不是tundra-taiga接口。然而,二氧化碳含量的增加的最终意义树木生长在北方的北方森林的限制,在阿尔卑斯山,可能是受生物和非生物过程之间的相互作用,影响和树种。
实验有可能提供二氧化碳浓缩和结合叶切除测试改变源库关系的影响在成熟的落叶松树木生长和叶子级响应(落叶松蜕膜)和山松(松果体uncinata)原位近了山林在瑞士阿尔卑斯山脉中部海拔2180米(翰达岛et al ., 2005)。一项为期三年的长时间的研究发现高浓度二氧化碳增强的光合作用和含量也增加了非结构性碳水化合物浓度在两个物种的针。而落叶落叶松树木显示拍摄的长针和刺激增长三个赛季当原位生长在高二氧化碳,松树显示没有这样的反应。三年后,落叶的结果表明,落叶松碳限制在山林,而常青的松树它不是一个限制因素。因此可能会根据功能类型的山林物种增加二氧化碳的可用性可能会改善一些但不是全部的碳平衡情况。在复杂的情况下,有时是有用的使用模型来模拟环境条件变化的可能的结果在一些难以量化的特性。比较矮树(阻碍树木保留一个树栖生长型)和高山矮曲林树(假定在这项研究中有一个mat-like生长型)已经表明,这些差异树冠类型对模拟碳平衡产生重大影响。矮树的树冠出现在计算机模拟有更高的碳平衡以上叶面积指数的值4,而碳平衡的树冠类型与LAI增长下降。结果显示树冠类型与生存的重要性在高山林木线(凯恩斯,2005)。不幸的是,模型往往不包括其他重要因素,如碳水化合物的分布,随年龄在树上,基于一个特定的估计树的年龄或树幼苗可能并不代表整个森林。解决这个问题时得到实际评估领域中可以看出,通常没有问题树带界线的树木保持过剩的非结构性碳水化合物。这样的调查显示,尽管温度与树带界线的位置并不反映了负碳平衡,但由于热时间的缩短而不是用于发展过程(Korner, 2003)。解释涉及的流程是什么,它们是如何限制温度不过仍然是难以捉摸的,尽管它一直观察到树木状的增长受到直接气候上造成损害之前达成alti-tudinal限制设置的碳平衡不足(Holtmeier, 2003)。
5.6.3碳平衡和组织漏洞在山林
而碳平衡林业生产力和其他研究有很大的现实意义不一定是一个决定性因素与天然植物种群的生存。植物是自养的固有能力匹配的碳利用率和可用性。生长期缩短或温度下降,增长可以减少和总体碳赤字可能避免。木本植物变得越来越小的高纬度地区。树是被擦洗,擦洗然后用前列腺取而代之的是木本植物茎。世界上最北端的杨柳,极地柳树(柳树北极星斯匹次卑尔根试),有时被称为北极森林。他们没有给出任何提示的痛苦碳赤字甚至生产大量的种子在他们最北部的位置。
有时是不可避免的,然而,是一个碳赤字在某些脆弱的组织。根分生组织,减少碳水化合物的无氧呼吸当洪水还将可能缺乏抗氧化剂,使他们容易受到post-anoxic受伤当水位下降。味蕾耗尽糖的间歇暖期晚霜冻在冬天变得敏感(见部分9.8.2)。因此在自然条件下某些脆弱的敏感组织很可能将决定长期生存能力而不是整个树的碳平衡。然而,一旦基本组织受损的减少的碳平衡整棵树。
5.6.4冬季干燥伤害
生长季节的长度无疑是至关重要的生存的树木和早期研究首先在德国(米歇利斯,1934)认为生长季节的长度和叶表皮和规模的发展是必不可少的越冬芽幸存的冬季霜冻的危害干燥(Tranquillini, 1979)。苏格兰海洋线观察没有发现证据不足导致过度脱水损伤表皮发展(恩典et al ., 2002)。然而,在更多的大陆气候raybet雷竞技最新,重要的水的损失从树木不生存在树带界线经常报道。冬天desiccation-induced树叶发生亏损,高山矮曲林增长形式的亚高山带的冷杉(冷杉属lasiocarpa)在国家冰川公园的线位置,蒙大拿,冬天的美国1998/1999影响平均8.68%的高山矮曲林树冠(凯恩斯2001。冬季干燥,然而,不存在与任何一个环境变量。然而,当异常值被移除时,冬季干燥表现出很强的相关性与高程(r = 0.97)和高度可预测的与各种生境特征,如海拔、坡度和方面。一般来说,伤害增加与海拔和更多西南面对小山斜坡,而庇护地点显示减少冬季干燥。在补丁,大部分冬天干燥迎风边缘发现了补丁。这一趋势归因于领导芽的存在高于均值的树冠表面高山矮曲林补丁。在这些更极端环境中大风和冰粒子可以引起严重磨损的表皮表面(哈德利和史密斯,1989)。
进一步的维护风险水的供应在山区林木线来自树茎栓塞的发生率在水中进行组织。研究欧洲中央的两个优势种阿尔卑斯山树带界线,即挪威云杉(挪威云杉),和石头松(松果体cembra),比较了季节性的栓塞和水势在1700和2100年两个冬季。石头松树是命硬的树,通常比挪威云杉达到更高的高度。观察栓塞只树带界线,在挪威云杉。两个物种显示水力传导率显著下降,但在石头松临界水平在水势被避免。看起来水损失在挪威云杉冬天栓塞的相关因素为这个物种定义山林位置(迈尔et al ., 2003)。
5.6.5过冬光合活动
研究在挪威云杉和松果体cembra高山树带界线附近已经能够解释光合活动发生在冬天的抑郁
图5.27比较可能的对比变化的分布的抗旱性不同气候条件相比raybet雷竞技最新温度制度从1961 - 1990。(一)冬季4°C冷,夏天气温升高4°C。(b)冬季气温升高4°C,夏天4°C冷。注意从西欧的暖冬。颜色键与松树的发生概率。(详细信息请参阅克劳福德& Jeffree, 2007)。
图5.27比较可能的对比变化的分布的抗旱性不同气候条件与温度制度从1961年到1990年。raybet雷竞技最新(一)冬季4°C冷,夏天气温升高4°C。(b)冬季气温升高4°C,夏天4°C冷。注意从西欧的暖冬。颜色键与松树的发生概率。(详细信息请参阅克劳福德& Jeffree, 2007)。
氧化应激的结果由于巧合低温和高亮度的影响。潜在效率的光系统II (F-V / F-M),光和CO2-saturated光合率氧气evolu (P-max),内容ascor-bate和抗氧化剂谷胱甘肽的减少和氧化状态测量,人在树带界线和阴影针。发现针的
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- 图5.28西伯利亚桤木(赤杨皮后)在幌筵岛,北千岛群岛。在这个海洋环境桤木和发现柳树擦洗dwarfSiberian松(松果体pumila)将会发现更多的大陆地区。(图片由由p . Krestov博士)。
最低光合活动包含高水平的抗氧化剂的减少的状态。因此得出结论,在冬季时的f—v / F-M减少不是氧化应激的结果,而是一个injury-preventive下调的PSⅱ(Stecher等,1999)。
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