全 文 ：应 用 生 态 学 报 年 月 第 卷 第 期
,
。 , 一
红 松 非 光 合 器 官春 季 的呼 吸 ,
杨思河 文诗韵 林继惠 尹忠馥 帅国科学院沈阳应用生态研究所
, 沈阳
一 ,
, , ,
。 一 , , 一
,
, , 。
“ 一 一 一 ·
,
上 。
, 一 ,
引 盲
部向阳方位的枝条 摘除针叶 , 用凡士林涂抹伤 口 、
高处的树干段和带有少量细根的侧根 小 心 除 去
根表面的土壤 , 分别装人自制的气体交换 密 封 室 ,
进行原位连体测定 使用开放气路的 气 体 流 速 为卜
采用 一 型 北京分析仪器 厂 红 外
线二氧化碳分析仪和 一 型自动平衡记录 仪 连
续测定呼吸强度。 通过装置在小室内、 外 的 一 型
温度传感器连续监测小室内及环境大气温度 , 室 内、
外温差未超过。 ℃ 对装有枝条的小室采用 夹 层 壁
内冷液回流方法进行人工控温 , 使其接近环境温 度 。
二升卜嚣︸针舒
粉侧督曹
树木的呼吸作用是能量消耗与转换的过程 , 它 将
有机物质氧化成为二氧化碳和水 , 释放出能量以供 生
长和维持生命活动所需 。 研究树木呼吸作用的意义 不
仅在于它与环境因素及生长节律紧密相关 , 而且也 是
在建立碳平衡模式中不可缺少的组分 。 由于对呼吸 的
研究不够充分 , 这一组分目前仍是个 空 缺 【 为 数
不多的有关树木碳平衡研究的资料表明 , 非光合器 官
的呼吸消耗达到碳同化总量 的 一 ‘ 。 对 我 国
珍贵树种红松 尸艺拄 北 乞 碳平衡 研 究 , 目前
进行过不少针叶光合与呼吸的测定 土 。 而在 非 光 合
器官呼吸的研究方面 , 尚未见报道 本项工作在长 白
山天然林内测定了 一 年生红松枝 、 干和根的呼 吸
强度 , 试图对红松春季呼吸与温度的关系进行探 讨 ,
并为红松碳平衡的研究提供必需的资料。
结果与讨论
不同器官呼吸强度的昼夜动态
野外测定是在 月 一 日间进行的 , 此对正 值
该地区红松顶芽完全开放 , 新枝开始 仲长 种非 光
材料与方法
测定工作是在长白山森林生态系统定位研究站 附
近红松天然更新良好的过伐林内进行的。 选择相邻 近
的 株红松 , 年龄分别约为 、 和 年。 选树冠中
本项研究得到中国科学院长白山开放 实 验 站 基 金 资
助 。
本文于 年 月 日收到 , 卫。。 年 月 日改回 。
时间 , ,
图 红松小枝呼 吸速率昼夜动态
。 。 ,
期 杨思河等 红松非光合器官春季的呼吸
公
扁
、、
乙 石
口
份落之
·
拙三
岑 名
含 之必
红松根部呼吸较低于干部呼吸值 图 。 这一 状
态不完全由于根部所处温度较低所致 , 即使在同一 温
度值下也低于枝 、 干 。 一般认为细根有较强的代谢 活
动 图 的结果可能是由于被测根系有极少的细根所
致 根呼吸的高峰时间与枝 、 干相比出现较迟 , 可 以
认为与土壤温度昼夜动态有关
、 环境温度对红松呼吸的影响
呼吸作用测定的同时 , 对气温 、 土壤和小室温 度
进行监测 , 结果表明 , 呼吸速率的昼夜动态与环境温
度变化相一致 图 、 对呼吸和温度的同步测定
一︸卜
﹄一‘兮伪‘
。习‘一郭万︼
时间 获口
一
护
圈 红松树千呼吸速率昼夜动态
士
三 谊
时间
尹孙瓢。护明卿
圈 林内 。 高处气温日变化 月中旬
内
攀、刊一
。户沙食‘井裂穿
时间
’ 卜
乡’‘
口曰‘之︸。己卜
口
翻﹄,绍︸巴已‘二内的钾书罗
、
︸圈 红松侧根呼吸速率昼夜动态
沁切
沉
合器官呼吸强度的昼夜变化分别表示于图 一 ,
小枝的呼吸从凌晨 时出现最低 值 。 “
· 下午 时出现 最 高 峰 件 , ·
图 树干呼吸强度的昼夜变化同枝条有相似的 趋
势 , 但强度显著高于枝条 图 。 一天 中最 高 峰 在
一 时 , 其强度达 。 “ ·功 毖 最低值 出
现于 一 时 , 强度为。。 “ 一 。 树干 呼
吸高于枝条呼吸的情况曾由 〔 以及 ‘
等人报道过 。 , 引用了 对 欧 洲 赤
松的测定结果 , ℃条件下其干部呼吸强度的峰值 为
。 · , 将红松的测定结果换算为同一单位 ,
℃下的峰值达。 · , 高于欧洲赤松 一个
可能的原因是由于红松的测定是在春季形成层和靶 皮
部活动旺盛期进行的 , 此时正是物质运输和转化的 活
跃时期 , 较多的能量需求 , 必然伴随着强度的呼吸 作
用 。
户
。匕毖一毒一舒十端气誉节价苦一古一亩一分护
时污
‘
,
圈 根分布区土坡温度昼夜变化 月中旬
伪 献
坛
。卜
是。
必、又︺公一气︸,﹄芬‘艺千瑙督曹
图 不 同温度下红松干 部呼吸速率
叭
迁 灿
,
枷 , 砚户
应 用 生 态 学 报 卷
。值较大 , 表明根系呼吸代谢活动对温度更为敏感
结 论
‘︺﹃
喃
足气‘︸翻要嗯﹃一、‘”。匕
落姻督含
盯月一一
温度 卯 ,吧 ·
圈 不同土旅温度下红松很系呼吸速率
值分别进行了曲线拟合 从图 、 看出 , 干 、 根呼
吸强度与所处环境温度有紧密的线性关系 在气温 为
一 ℃ , 土壤 一 ℃范围内, 所拟合干 、 根呼吸
速率与温度的相关方程分别为
野外条件下对红松枝 、 干 、 根呼吸强度的测定 表
明 , 种非光合器官呼吸速率春季昼夜变 化 趋 势 一
致 呼吸作用最高、 最低值出现时间枝、 干相同 , 根
呼吸的峰值出现时间比枝 、 干延迟约 小时 以表面
积为单位表示的呼吸值 , 树干超过枝约 倍 , 根的呼
吸值相对较低 。
各器官呼吸强度与所处环境温度密切相关 , 在 一
定温度范围内二者呈线性关系 不同温度范围 内 , 各
器官的 , 。值有所变化 , 月份常温 条 件下 , 。值
从 变动到 根系呼吸强度显得比其他器 官 对温
度更敏感
” 。 。
, 二 。 , 一 。
二 。
。
参 考 文 献
为干部呼吸速率 , 尹为根部呼吸速 率 , 为 林
内气温 , 产为土温 , 为相关系数 。
在呼吸作用与温度相关性研究中 , 通 常 以 , 。值
表示二者的数量相关关系 , 即
。 。 二 卫土孚黑票煞肇 ⋯婴皇‘ 则 则 」寸叹还平
通常植物组织呼吸过程酶活性随 温 度 升 高 而增
加 在一定温度范围内 , 每升高 ℃ , 酶反应速度大 致
增高 倍 。 。一 ℃范围内 , 植物呼吸的 、。值一般在
一 之间 闭 , 对红松测定的结果表明 , 温 度 上 限
不超过 ℃时 , 干部呼吸的 。值大于 , 上限 超 过
℃ , 。值小于 根部呼吸的口 。值 较 高 , 土 温
不超过 ℃时 , 。值大于 , 超过 ℃则 小 于
在野外条件下对大个体的木本植物的测定可能受许 多
因素的影响 , 特别是氧及二氧化碳浓度和扩散速度 会
影响到 。值的变动。 红松根系与干部相比 , 呼 吸 的
朱春全 、 李俊清 , 王业逮 。 丈 的 。 红松幼树光 合 作
用 、 呼吸作用 特性研究 见 森林生态系统定位研究
第一集 周晓峰主编 。 东北林业大学出版社 , 哈
尔滨 , 一
。 比德韦尔著 刘富林译 。 儿 植 物 生 理
学 。 高等教育出版社 , 北京 ,
,
一
,
一 。
, 川 , 。
加 , ,
一
,
玩
。
, 。 。
,
。 。
, , 一
。 。
,