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科尔沁沙地防护林主要树种的非结构性碳水化合物分布特征

2021-01-26张日升张大鹏

林业科学 2020年12期

王 凯 宋 琪 张日升 张大鹏 孙 菊

(1. 辽宁工程技术大学环境科学与工程学院 阜新123000; 2. 辽宁省沙地治理与利用研究所 阜新123000; 3. 中国科学院沈阳应用生态研究所 沈阳110016)

森林是陆地生态系统的主要碳汇,对全球碳循环起着重要调节和平衡作用(Dixonetal., 1994)。森林植物光合作用和呼吸作用的平衡影响碳循环过程,非结构性碳水化合物(nonstructural carbohydrate, NSC)是树木光合作用与呼吸作用的中间产物,其作为碳供需平衡关系的结果,可表明树木碳供给与消耗间差值的量化; 绝大多数光合产物先以NSC的形式运输或存储起来,在需要时再用于新组织构建和碳代谢(Wangetal., 2018)。NSC主要由可溶性糖及淀粉构成,二者占其总量的90%以上(Hochetal., 2003)。可溶性糖是碳水化合物运输和利用的主要形式,而淀粉是碳水化合物重要的储存形式; 二者在树木体内的分布是动态变化,在一定程度上调节着碳供需关系,改变碳代谢水平(Furzeetal., 2019)。因而,NSC及其组分含量和分布格局能反映树木的生长状况与适应策略。

由于气候、生境及立地条件等差异,不同树种为适应生存环境,其体内形成特定的NSC分配格局,在生长过程中承担碳的缓冲或储备等作用(成方妍等, 2016)。针叶树将更多可溶性糖分配到根系,而阔叶树更多地分配到地上部分(王凯等, 2017),如蒙古栎(Quercusmongolica)将淀粉主要储存于树干(于丽敏等, 2011),而湿地松(Pinuselliottii)主要分配到根系(Gholzetal., 1991); 内蒙古高原白桦(Betulaplatyphylla)叶片NSC含量高于樟子松(Pinussylvestrisvar.mongolica)(上官淮亮等, 2019),黑龙江帽儿山地区蒙古栎树干NSC含量高于兴安落叶松(Larixgmelinii)和红松(Pinuskoraiensis)(于丽敏等, 2011)。NSC的器官分布既与遗传特性有关,又受环境变化影响(Maskovaetal., 2017)。……

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