探秘杉木生长奥秘:茎与木质部生长的时间动态对碳分配的关键意义

【字体: 时间:2025年05月07日 来源:Dendrochronologia 2.7

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  森林在全球碳循环中作用重大,树木生长包括初级和次级生长。为明晰杉木初级与次级生长关系,研究人员监测其 2022 - 2023 年茎和木质部生长动态。结果显示茎和芽生长晚于木质部,2023 年二者生长更高。为预测杉木生长及生态发展提供依据。

  森林,宛如地球生态系统的绿色卫士,在全球碳循环中扮演着举足轻重的角色。树木的生长过程,就像是一场精妙的生命之舞,涵盖了初级生长(如芽的膨大、嫩枝的伸展、花朵的绽放等)和次级生长(包括形成层活动、木质部和韧皮部的形成等)。这些生长过程相互配合,共同为森林生态系统的生物质积累和碳固定贡献力量。然而,当前对于树木初级生长和次级生长之间的协调机制,尤其是碳分配模式,人们的了解还十分有限。不同树种的这两种生长过程关系差异很大,且在亚热带森林中相关研究相对较少。
杉木(Cunninghamia lanceolata (Lamb.))作为中国南方广泛分布的速生树种,不仅能提供丰富的森林产品,还对森林生态系统的稳定至关重要。为了深入探索杉木初级生长和次级生长的关系,来自国内的研究人员在广西壮族自治区开展了一项研究。该研究监测了 2022 年至 2023 年杉木茎和木质部的年内生长动态,其研究成果发表在《Dendrochronologia》上。这一研究成果对于预测杉木在未来气候变化下的生长情况,以及实现生态保护和可持续发展目标,都有着重要意义。

研究人员主要运用了以下关键技术方法:在广西特定区域选定研究对象,通过定期观察记录杉木芽、茎的生长时间节点及生长长度等数据;采用微芯取样方法,详细获取木质部形成的年内动态数据。

杉木芽、茎和木质部的生长规律


研究发现,杉木的茎和木质部年内生长模式相似。2022 年,芽生长从第 103±10 天开始,到第 272±34 天结束,持续约五个月;2023 年,芽生长从第 95±2 天开始,到第 239±14 天结束 。2022 年,芽膨大、透明芽、芽开裂和嫩枝露出分别发生在第 84±0 天、第 88±6 天、第 99±3 天和第 114±4 天。

2023 年杉木茎和木质部生长更高


2023 年杉木的茎生长显著高于 2022 年,木质部生长同样如此。这表明在亚热带森林中,杉木的初级生长和次级生长存在协调发展关系。相比 2022 年,2023 年杉木木质部生长季更长、生长速率更高,这可能与气候变暖导致的生长季延长和生长速率提升有关。

茎生长结束时间与木质部生长的关联


研究还发现,茎生长的结束日期与早材细胞数量和木质部细胞数量呈负相关。这意味着较早终止茎生长,可能通过增加早材生长来促进木质部生长。

综合来看,该研究明确了杉木初级生长和次级生长的年内模式及内部协调机制。研究结果表明,2022 年和 2023 年芽和茎生长的起始时间晚于木质部;2023 年茎生长长度显著长于 2022 年,对应着该年份更高的木质部细胞产量;较早终止茎生长对木质部生长有促进作用。这些发现为预测未来气候变化下杉木木质部和茎的生长提供了重要依据,也为亚热带杉木人工林的可持续发展奠定了理论基础,在生态保护和应对气候变化等方面具有不可忽视的价值。

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