Том 30, номер 11, статья № 6

Аннотация:

В продолжение работ по определению циклического выделения СО₂ стволами деревьев было проведено исследование газовых проб, извлеченных под вакуумом из древесины колец крупных корней кедра и сосны. Использовался лазерный оптико-акустический газоанализ, позволивший создать хронологии СО₂ и полного давления газовых образцов в кольцах. Спектральный и кросс-спектральный анализ исследуемых хронологий выявил циклический характер этих вариаций. Такое поведение общего давления и содержания СО₂ в крупных корнях может говорить о возможной циклической диффузии СО₂ из них в почву, а затем и в атмосферу, что может рассматриваться как новая характеристика дыхания автотрофов. Сделана попытка проанализировать результаты некоторых прежних работ по близкой тематике с позиции циклического поступления СО₂ от корневой системы.

Ключевые слова:

CO2, общее давление, древесные корни, цикличность

Список литературы:

1. Knutti R., Rogelj J. The legacy of our CO₂ emissions: A clash of scientific facts, politics and ethics // Clim. Chang. 2015. V. 133, N 3. P. 361–373.
2. McKinnon С. Climate justice in a carbon budget // Clim. Chang. 2015. V. 133, N 3. P. 375–384.
3. The Potential for Carbon Sequestration in the United States [Electronic resource] // Congress of the United States. Congressional Budget Office paper. 2007. 32 p. URL: https://www.cbo.gov/sites/default/files/110th-congress-2007-2008/reports/09-12-carbonsequestration.pdf (last access: 17.07.2017).
4. Тарко А.М. Можем ли мы затормозить глобальное потепление? Россия в окружающем мире. // Аналитический ежегодник. М.: МНЭПУ, 2008. 328 с.
5. Trumbore S.E., Angert A., Kunert N., Muhr J., Cham-bers, J.Q. What's the flux? Unraveling how CO₂ fluxes from trees reflect underlying physiological processses // New Phytol. 2013. V. 197, N 2. P. 353–355.
6. Kuzyakov Y. Sources of CO₂ efflux from soil and review of partitioning methods // Soil Biol. Biochem. 2006. V. 38, N 3. P. 425–448.
7. Трефилова О.В. Интенсивность гетеротрофного дыхания в сосняках средней тайги: сравнительный анализ методов оценки // Хвойные бореальной зоны 2007. V. 24, № 4–5. P. 467–473.
8. Rewald B., Rechenmacher A, Godbold D.L. It’s complicated: Intraroot system variability of respiration and morphological traits in four deciduous tree species // Plant Phys. 2014. V. 166, N 2. P. 736–745.
9. Raich J.W., Schlesinger W.H. The global carbon dioxide flux in soil respiration and its relationship to vegetation and climate // Tellus B. 1992. V. 44, N 2. P. 81–99.
10. Bloemen J., McGuire M.A., Aubre D.P., Teskey R.O., Steppe K. Transport of root-respired CO ₂ via the transpiration stream affects aboveground carbon assimilation and CO₂ efflux in trees // New Phytol. 2013. V. 197, N 2. P. 555–565.
11. Hashimoto S., Carvalhais N., Ito A., Migliavacca M., Nishina K., Reichstein M. Global spatiotemporal distribution of soil respiration modeled using a global database // Biogeosciences. 2015. V. 12. Р. 4121–4132.
12. Pallardy S.G. Physiology of woody plants. New York: Elsevier Academic Press, 2008. 469 p.
13. Day S.D., Wiseman P.E., Dickinson S.B., Harris J.R. Contemporary concepts of root system architecture of urban trees // Arboric. Urban For. 2010. V. 36, N 4. Р. 149–159.
14. Зарубина Л.В., Коновалов В.Н., Феклистов П.А., Клевцов Д.Н. Динамика дыхания корней сосны и ели в северотаежных фитоценозах // Вестн. Сев. (Аркт.) федер. ун-та. Сер.: Естеств.  науки. 2014. № 2. C. 52–59.
15. Матвиенко А.И., Макарова М.И., Меняйло О.В. Биологические источники почвенного СО2 под лиственницей сибирской и сосной обыкновенной // Экология. 2014. № 3. C. 182–188.
16. Pregitzer K.S. Woody plants, carbonallocation and fine roots // New Phytol. 2003. V. 158, N 3. Р. 419–430.
17. Bader M., Hiltbrunner E., Körner C. Fine root responses of mature deciduous forest trees to free air carbon dioxide enrichment (FACE) // Funct. Ecol. 2009. V. 23, N 5. P. 913–921.
18. Романовский М.Г., Гопиус Ю.А., Мамаев В.В., Щекалев Р.В. Автотрофное дыхание лесостепных дубрав. Архангельск: ИПП Правда Севера, 2008. 92 с.
19. Hirano Y., Dannoura M., Aono K., Igarashi T., Ishii M., Yamase K., Makita N., Kanazawa Y. Limiting factors in the detection of tree roots using ground-penetrating radar  //  Plant  Soil.  2009.  V. 319,  N 1–2.  P. 15–24.
20. Bloemen J., Teskey R.O., McGuire M.A., Aubrey D.P., Steppe K. Root xylem CO2 flux: An important but unaccounted – for component of root respiration // Trees. 2016. V. 30, N 2. P. 343–352.
21. Агеев Б.Г., Груздев А.Н., Сапожникова В.А. Вариации содержания и давления газовых компонентов в древесине спилов ствола и корня некоторых хвойных деревьев // Оптика атмосф. и океана. 2016. V. 29, № 10. С. 862–869; Ageev B.G., Gruzdev A.N., Sapozhnikova V.A. Variations in gas components and total pressure in stem and root disc wood of conifer species // Atmos. Ocean. Opt. 2017. V. 30, N 2. P. 209–215.
22. Ageev B., Ponomarev Yu., Sapozhnikova V., Savchuk D. A laser photoacoustic analysis of residual CO₂ and H₂O in  larch  stems  //  Biosensors.  2015.  V. 5, N 1. P. 1–12.
23. Sapozhnikova V.A., Gruzdev A.N., Ageev B.G., Ponomarev Yu.N., Savchuk D.A. Relationship between CO₂ and H₂O variations in tree rings of siberian stone pine and meteorological parameters // Dokl. Earth Sci. 2013. V. 450. Part 2. P. 652–657.
24. Aref’ev V.N., Kamenogradskii N.E., Kashin F.V., Shil-kin A.V. Background component of carbon dioxide concentration in the near-surface air // Izv. Atmos. Ocean. Phys. 2014. V. 50, N 6. P. 576–582.
25. Галимов Э.М. Природа биологического фракционирования изотопов. М.: Наука, 1986. 247 с.
26. Rubino M., Etheridge D., Trudinger C., Francey R. A revised 1000 year atmospheric d¹³C-CO₂ record from Law Dome and South Pole, Antarctica // J. Geophys. Res. 2013. V. 118, N 15. P. 8482–8499.
27. Kay S.M., Marple S.L. Spectral analysis – A modern perspective // Proc. IEEE. 1981. V. 69, N 11. P. 1380–1419.
28. Jones R.H. Multivariate autoregression estimation using residuals // Appl. Time Ser. Anal. New York: Academic Press, 1978. P. 139–162.
29. Gruzdev A.N., Schmidt H., Brasseur G.P. The effect of the solar rotational irradiance variation on the middle and upper atmosphere calculated by a three-dimensional chemistry-climate model // Atmos. Chem. Phys. 2009. N 9. P. 595–614.
30. Gruzdev A.N., Bezverkhny V.A. Two regimes of the quasi-biennial oscillation in the equatorial stratospheric wind // J. Geophys. Res. D. 2000. V. 105, N 24. Р. 29435–29443.
31. Bond-Lamberty B., Thomson A. Temperature-associated increases in the global soil respiration record // Nature. 2010. V. 464, N 7288. P. 579–582.
32. Bostrӧm B., Comstedt D., Ekblad A. Isotope fractionation and 13C enrichment in soil profiles during the decomposition of soil organic matter // Oceologia. 2007. V. 153, N 1. P. 89–98.
33. Савельева Л.С. Срастание корневых систем древесных пород. M.: Лесная промышленность, 1969. 73 с.
34. Klein T., Siegwolf R.T.W., Kӧrner C. Belowground carbon trade among tall trees in a temperate forest // Science. 2016. V. 352, N 6283. P. 342–344. DOI: 10.1126/science.aad6188.
35. Крамер П.Д., Козловский Т.Т. Физиология древесных растений. М.: Лесная промышленность, 1983. 456 с.
36. Lev-Yadun S., Sprugel D. Why should trees have natural root grafts? // Tree Physiology. 2011. V. 31, N 6. P. 575–578. DOI: https://doi.org/10.1093/treephys/tpr061.