Woody tissue maintenance respiration of four conifers in contrasting climates

Abstract

We estimate maintenance respiration for boles of four temperate conifers (ponderosa pine, western hemlock, red pine, and slash pine) from CO efflux measurements in autumn, when construction respiration is low or negligible. Maintenance respiration of stems was linearly related to sapwood volume for all species; at 10°C, respiration per unit sapwood volume ranged from 4.8 to 8.3 μmol CO m s. For all sites combined, respiration increased exponentially with temperature (Q =1.7, r=0.78). We estimate that maintenance respiration of aboveground woody tissues of these conifers consumes 52-162 g C m y, or 5-13% of net daytime carbon assimilation annually. The fraction of annual net daytime carbon fixation used for stem maintenance respiration increased linearly with the average annual temperature of the site.

Spatial and seasonal variations in stem respiration of beech trees (Fagus sylvatica)

“…More information is also needed to be able to choose the best unit to scale up stem or branch respiration to stand level, because this unit can have a large impact on the final results. Hitherto, the most common units have been surface area [18,46] or sapwood volume [36], but sapwood fresh mass [49] or sapwood dry mass and nitrogen content [28,[37][38][39][40] have also been used to express maintenance respiration. Sprugel et al [43] suggested that sapwood volume was a better calculation base, because respiration rates per unit volume are rather constant within coniferous species.…”

Boreas Te-02 Wood Respiration Data

“…The point measurements were made with an open system (Field et al, 1991) and an ADC LCA3 or LCA4 gas analyzer with an air flow of 270 _amol/s. Methods are similar to those described in Ryan et al (1995) and are more fully described in Lavigne and Ryan (1997).…”

Transporte y reciclaje de CO2 en el interior del árbol: factores que complican la estimación de la respiración leñosa a través de la emisión radial de CO2

“…Debido al efecto de la temperatura en la velocidad de las reacciones enzimáticas, la temperatura y la emisión de CO 2 están generalmente relacionadas de manera exponencial. En ocasiones, el grado de ajuste entre ambas variables es mayor cuando se considera la temperatura previa a la medida de emisión de CO 2 en lugar de la temperatura simultánea (Ryan et al 1995;figura 3). Este desfase temporal, que depende de la propia evolución de la temperatura del tronco a lo largo del día, podría estar ligado a la resistencia al flujo radial de CO 2.…”

“…yor es el intervalo temporal para un mejor ajuste entre la emisión de CO 2 y la temperatura, mayor es la resistencia al flujo radial de CO 2 . En ocasiones este desfase es de varias horas (Ryan et al 1995, Maier y Clinton 2006, hecho que sugiere que el CO 2 tarda varias horas en atravesar el tronco y liberarse a la atmósfera, y es coherente con los rangos de resistencia a la difusión observados por Steppe et al (2007). No obstante, la anomalía en la relación entre el flujo radial de CO 2 y la temperatura también podría corresponderse con otros fenómenos, como el transporte de CO 2 en el flujo de savia (McGuire y Teskey 2002, Hölttä y Kolari 2009, Tarvainen et al 2014, descrito en la sección siguiente.…”

“…En ellos, y en la literatura precedente, se asumía que la tasa de emisión de CO 2 de los tallos equivalía a su tasa respiratoria. Este fundamento ha sido y es la base para estudiar diversos aspectos ecológicos forestales relacionados con la respiración leñosa, como su importancia en la adaptación del árbol al medio (Ryan et al 1995), la variación con los tratamientos selvícolas (Lavigne 1987), la influencia de factores climáticos (Rodríguez-Calcerrada et al 2014a) y la separación de costes de mantenimiento y crecimiento (Ryan 1990). También a partir de medidas puntuales se llega a modelizar la respiración de troncos y raíces a grandes escalas espaciales, por ejemplo a las escalas de rodal, bosque o región, empleando ecuaciones de extrapolación (upscaling) que incluyen la superficie total o más comúnmente el volumen de albura del árbol por unidad de superficie de terreno (Rodríguez-Calcerrada et al 2014a).…”