云杉属物种整体光合、呼吸速率与碳循环的研究

光合和呼吸是植物物质能量交换的基本途径。植物3/4代谢速率理论（即WBE理论）认为植物的光合、呼吸速率与个体大小的3/4次方成正比。但是，自该假设提出以来，学术界对该比例指数是3/4还是其他常数，或者是随物种不同而变化的一直还存在极大的争议。在本项目中，我们提出了修正模型，并拟通过测定云杉属10个物种1-6年幼苗的整体净光合、呼吸速率，根、茎、叶呼吸速率以及相应各器官组织和总生物量，分析光合、呼吸速率与生物量之间的异速比例关系，比较它们在种间的变异与一致性，并且分别对已有的和新提出的代谢假设/模型进行检验。而且在此基础上，我们还将通过整体呼吸/总光合速率的比值（瞬时固碳效率）和碳元素循环进行物种间的比较，遴选固碳效率较高的物种，为植树造林和生态恢复中如何选择云杉物种提供指导意义。

本项目的主要研究成果和结论：.（（1）云杉9个分类群整体代谢(光合和呼吸)速率与个体大小间的异速比例关系遵循指数为1的代谢速率法则，但不同组织器官代谢速率的异速指数存在一定差异，既不遵循3/4的代谢法则，也不遵循1的代谢法则。.（2）云杉9个分类群各组织以及整体的氮、磷元素与相应生物量间的异速比例关系遵循指数为1的代谢法则。.（3）通过构建全新的理论模型，用植物瞬时碳同化效率预测整个生长季的碳同化效率。并由云杉9个分类群进行了很好的验证。.（4）云杉9个分类群的瞬时碳同化效率与生长季碳同化效率成正比关系；且碳同化效率不受温度的影响。.（5）通过比较分析，我们筛选出欧洲云杉（Picea abies）碳同化效率的最高；而天山云杉（Picea schrenkiana）的碳同化效率最低。.在该课题的资助下已发表SCI论文4篇，其中包括在PNAS上发表2篇，另外还有2篇已分别被.Plos One和Polish Journal of Ecology接受，正被审稿的有SCI和核心期刊论文各1篇。