11月19日，中国科学院植物研究所植被结构与功能研究组在New Phytologist期刊发表题为“Linking leaf dark respiration to leaf traits and reflectance spectroscopy across diverse forest types”的研究论文，揭示了叶片暗呼吸与性状和高光谱特征的关联机制。
叶片暗呼吸，即非光呼吸线粒体CO2释放，是森林生态系统碳循环中一个重要但很少量化的组成部分。在陆地生物圈模型中，它常通过叶片性状（例如最大羧化能力、比叶质量、氮和磷浓度）来模拟。然而，这些关系在不同森林类型之间的有效性仍有待评估。此外，传统的暗呼吸测量方法费时费钱费力，极大地限制了对叶暗呼吸的大规模调查及其驱动因素的理解，并且可能受限于冠层采样困难。因此，开发一种高效、快速且准确的表征暗呼吸变异性的替代方法尤为重要。
针对上述问题，植被与环境变化国家重点实验室植被结构与功能研究组依托长白山、古田山、西双版纳的野外站，利用林冠塔吊观测系统，研究了我国三个典型温带、亚热带和热带森林的冠层叶片暗呼吸的变异性及其与其他叶性状的关联，并评估了叶片反射光谱作为一种优越的监测替代方案的有效性。研究结果表明，叶片镁和钙浓度在解释跨森林类型叶暗呼吸方面比模型常用叶片性状（如比叶质量、氮和磷浓度）更为重要，但叶片性状与叶片暗呼吸的关系较弱且因森林类型而异。尽管叶片性状的多元关系提高了暗呼吸的预测能力，但叶片高光谱优于叶片性状与暗呼吸的关系，更准确地预测了跨森林站点的叶片暗呼吸变异，并指出了导致暗呼吸变异的潜在因素。研究结果揭示了与叶片暗呼吸相关的新性状，对在过程模型中使用经验的叶片性状-暗呼吸关系提出了挑战，并揭示了叶片光谱学作为监测暗呼吸的一种有前途的替代方法的潜力，对改善陆地植物呼吸过程建模、预测陆地生态系统碳循环过程有重要意义。
依托林冠塔吊观测系统揭示叶片暗呼吸与性状和高光谱特征的关联机制
中国科学院植物研究所植被与环境变化国家重点实验室博士研究生吴沣槭为论文第一作者，严正兵研究员为通信作者。香港大学吴锦助理教授、实验室苏艳军和刘晓娟研究员、清华大学王焓副教授、美国劳伦斯伯克利国家实验室Alistair Rogers研究员、美国国家航空航天局Shawn P. Serbin研究员等参与了该项研究。美国加利福尼亚大学戴维斯分校Troy Sehlin Magney副教授受邀在New Phytologist期刊“Commentary”栏目专文评论，重点推介该研究成果。该研究得到植被与环境变化国家重点实验室骨干人才项目和国家自然科学基金面上项目等的资助。
文章链接：
https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/nph.20267
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第一作者
吴沣槭 中国科学院植物研究所博士研究生，主要从事植物功能生态学与高光谱遥感研究。目前以第一作者（含共一）在New Phytologist、Agricultural and Forest Meteorology、Agricultural Water Management、Industrial Crops & Products、Journal of Cleaner Production 等中国科学院1区SCI期刊发表论文8篇，在CSCD/北大核心期刊发表论文1篇。曾入选研究生国家奖学金获奖学生代表名录、获河南省研究生“创新之星”、河南省优秀应届毕业生等。
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