Respiration in wood: integrating across tissues, functions and scales.
Respiration in wood: integrating across tissues, functions and scales.
复制标题
木材的呼吸：跨组织、功能和尺度的整合。
DOI：
10.1111/nph.16354
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发表时间：
2020
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Meir P
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Meir P
任何幼苗的成功都需要同时从土壤 25 和大气中获取资源。这必须与将这些资源分配到地上和地下 26 个使用点的能力相结合，并将分配系统安置在 27 个有弹性的木质结构内。构成这些木质结构的细胞——根、茎和 28 个分支——需要构建、维护和防御。为此需要化学 29 能量，而该能量几乎完全来自呼吸作用。然而，尽管木质组织在大多数陆地生态系统的生命驱动中发挥着基础性的 30 作用，但它所受到的研究关注却比其绿色对应物——叶子的生理学要少 31 。在某种程度上，这种差异反映了理解木材中代谢上不同的 33 种组织以及同时发生的相关液体和溶质运动的挑战。 34 木质部和韧皮部功能以及形成层生长的高级模型已经存在了 35 年（例如，Hölttä 等人 20072006、2010、de Schepper 等人和 Steppe 2010、Mencuccini 36 等人 2013），但 Salomón 等人的新论文（NP 页面详细信息）向前迈出了显着的一步 37 整合和推进这些方法。他们的模型“TReSpire”结合了韧皮部和木质部的 38 种基本特性，使用韧皮部 39 衍生的糖来产生不可逆的细胞生长，以及相关组织（例如形成层、薄壁组织、树皮）的活性和 40 种物理特性。 TReSpire 41 描述了树皮中二氧化碳 (CO2) 通量的变化，其潜在的 42 生长和维持过程中的呼吸产生及其运输，43 受到能量消耗和 pH 值的基本物理约束的限制，44 浓度梯度、茎碳密度和扩散阻力。 45
Success in life for any seedling requires the simultaneous acquisition of resources from soil 25 and atmosphere. This must be coupled to an ability to distribute these resources to the 26 points of use above and below ground, and to house the distribution system within resilient 27 woody structures. The cells comprising these lignified structures–roots, stems and 28 branches–need to be constructed, maintained and defended. To do so requires chemical 29 energy which is almost entirely derived from respiration. However, despite the fundamental 30 role woody tissue plays in driving life in most terrestrial ecosystems, it has received much 31 less research attention than has the physiology of its greener counterpart, the leaf. To some 32 extent this difference reflects the challenge of understanding the metabolically distinct 33 tissues and related fluid and solute movements that occur simultaneously in wood. 34 Advanced models of xylem and phloem function and of cambial growth have existed for a 35 few years (eg, Hölttä et al. 20072006, 2010, de Schepper et al. & Steppe 2010, Mencuccini 36 et al. 2013), but Salomón et al’s new paper (NP page details) takes a notable step forward 37 integrating and advancing these approaches. Their model ‘TReSpire’combines 38 representations of the essential properties of both phloem and xylem, the use of phloem-39 derived sugars to produce irreversible cellular growth, together with the activity and 40 physical properties of associated tissues (eg, cambium, parenchyma, bark). TReSpire 41 describes the variation in the flux of carbon dioxide (CO2) from tree bark, its underlying 42 respiratory production by both growth and maintenance processes, and its transport, 43 limited by energy expenditure and the fundamental physical constraints of pH, 44 concentration gradients, stem carbon density and diffusive resistances. 45
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