由13c /12C推断的针叶树年轮内气体交换的稳态参数( Homeostatic Gas-Exchange Parameters Inferred from13C/12C in Tree Rings of Conifers )

John D. Marshall and Robert A. Monserud Pseudotsuga menziesii Pinus ponderosa Pinus monticola Carbon isotope discrimination Water-use efficiency

在过去的两个世纪里，大气中的CO-2浓度增加了近30%，其中大部分的增加是在过去的60年中（gt 5 Pa）。对依赖于C-3光合途径的作物的对照环境研究表明，该幅度的增加将增加净光合作用，降低气孔导度，并增加气孔间CO-2浓度的差异，即叶外CO-2浓度与叶内CO-2浓度的差异（c-a-c-i）。在这里，我们报告的证据，基于稳定同位素组成的树木年轮从三种原生针叶树，树木确实有反应。然而，细胞间CO-2浓度并没有增加c-a-c-i，而是上升，以匹配大气浓度的上升，保持c-a-c-i不变。在道格拉斯冷杉（Pseudotsuga menziesii)、黄松（Pinus ponderosa）和西方白松（Pinus monticola）之间没有发现差异。根据树轮全纤维素与边材的稳定碳同位素比值(δ-13C)调整0.6～2.6permill差，推断出c-a-c-i值。纤维素提取去除了树轮形成后沉积在树轮中的污染物，调整校正了相对于整个组织的纤维素富集。然后根据公布的过去大气中δ-13CO-2和CO-2浓度估计值调整整个边材值。为避免树龄与CO-2混为一谈，在1910-1929年和1941-1970年间，将20世纪80年代幼树沉积的纤维素与成熟树为幼树时成熟树内年轮沉积的纤维素进行了比较；因此，树苗被比作树苗。在一个单独的分析中，幼年效应，描述了在树生命的最初几十年中delta-13C增加的趋势，被量化独立于源CO-2效应。这一研究提供了证据，证明针叶树细胞间CO-2浓度发生了调整，维持了c-a-c-i恒定。基于这些结果和其他结果，我们建议c-a-c-i（也被称为内在水分利用效率）应该被认为是这些针叶树种的稳态气体交换设定点。

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