Trugman, Anna T., et al. "Climate and plant trait strategies determine tree carbon allocation to leaves and mediate future forest productivity." Global change biology 25.10 (2019): 3395-3405.
산림의 잎면적은 산림 생산성과 극단적인 기후에 대한 복원력을 모두 중재하기 때문에 탄소 순환에 막대한 영향을 끼친다.
나무는 잎의 탄소분배를 통해 시공간에 상관없이 환경의 변화에 적응할 수 있다는 광범위한 증거에도 불구하고, 많은 식생 모델은 환경과 무관하게 고정 탄소 분배 체계를 적용하여 대기 CO2에 대한 미래 산림 반응의 예측에 대한 큰 불확실성을 초래한다.
본 연구에서는 환경과 식물 수리 특성의 중요한 속성인 잎의 탄소 분배에 대한 최적화 기반 모델을 개발한다.
메타 분석, 관측 데이터, 예측 모델을 사용하여 최적의 hydraulic-carbon coupling이 환경적, CO2 농도 구배에 따른 잎 분배 패턴을 설명할 수 있다는 것을 알아냈다.
또한, 수리적, 경제적 생리적 특성에 대해 잎 분배의 민감성을 테스트한 결과, 식물 수리적 특성이 특히 산림 잎 면적의 변화 반응에 막대한 영향을 끼친다는 것을 알았다.
우리의 연구 결과는 잎 면적 예측 모델을 통해 탄소 순환 예측을 개선하였고, 잎의 탄소 분배는 수리적 프로세스를 통한 모델에서 예측되어야 한다는 것을 밝혔다.
Wang, Wenzhi, et al. "Constrained tree growth and gas exchange of seawater‐exposed forests in the Pacific Northwest, USA." Journal of Ecology 107.6 (2019): 2541-2552.
기후 변화에 따른 해수면 상승은 연안 식생 역학에 상당한 영향을 미칠 수 있지만, 연안의 산림 생장, 가스 교환, 해수 침입에 대한 생존에 대한 반응은 아직 충분히 연구되지 않았다.
우리는 미국 서부 워싱턴의 6개 현장에서 두 가지 접근 방식을 통해 나무 성장, 가스 교환(BAI 증가 및 목재 δ13C에 의해 지표화 됨), 해수 노출에 따라 변하는 생존율을 조사하기 위해 수목생태학 연구를 수행했다.
첫째, 4년 전에 해수 노출이 시작된 현장에서 수목 샘플을 수집하여 나무에 대한 해수 노출의 영향의 원인과 결과를 실험할 수 있었으며, 둘째로 5개의 추가 현장에서 샘플을 수집하여 해수면 높이에 따른 상류와 하류의 수목을 조사하였다.
해수 침입 현장에서 BAI와 탄소 동위 원소 식별(Δ)은 해수 침입 연도(2014)에는 현저하게 감소(p <0.01)하였으나, 이후에는 변함이 없었다. 4년 후(2018) 고사목의 비율은 basal area의 73%였다.
지역별 평가에서 6곳 중 5곳의 하류림에서 상류림에 비하여 고사목의 비율이 현저히 높았다(하류 및 상류의 기저 면적은 각각 평균 37.7±11.0% 및 4.3±2.1%).
5개 지역에서 하류의 성장이 상류보다 현저히 낮았고(p <0.01), 전체 침엽수종(3수종)에 대해 하류의 Δ가 상류보다 더 낮았지만, 활엽수에 대해서는 하류와 상류간의 차이가 관찰되지 않았다.
원인과 결과 연구와 지역 평가를 통해 본 결과, 해수 노출은 노출 시간에 관계없이 성장 감소, 침엽수종의 Δ 감소, 고사율 증가, 기후 민감도 증가를 야기했다.
Hammond, William M., et al. "Dead or dying? Quantifying the point of no return from hydraulic failure in drought‐induced tree mortality." New Phytologist 223.4 (2019): 1834-1843.
기후에 따른 수목 감소의 생리적 메커니즘과 한계를 밝히는 것은 미래의 전세계적 탄소 흡수 예측을 개선하는 데 도움이 될 수 있다.
우리는 소나무 묘목 실험에서 hydraulic failure의 임계값(가뭄으로 인한 수목의 목부 색전증으로 인한 수분 이동 불가)을 직접 실험했다.
우리는 실험에서 약한 가뭄부터 고사에 이르는 강한 가뭄을 유발하여 loblolly pine (Pinus taeda, n=83) 묘목을 수분 스트레스에 노출시켰다.
관수를 통한 가뭄 스트레스 완화 전에 수리 전도도와 잎의 색 변화를 측정했다.
또한 모든 개체에 대해 생존 또는 고사를 모니터링했다.
수리전도도의 80% 손실에서 치명적인 임계값을 찾았으며, hydraulic failure에서는 수목이 살아남기 보다 고사할 확률이 높았으며, 모든 수준의 수분 스트레스에서 고사 위험이 나타났다
. 잎의 색 변화는 hydraulic failure로 인해 지연되었으며, 나무가 죽어갈 때가 아닌, 죽고난 후 예측이 가장 잘 나타났다.
고유 전도도 측정은 hydraulic failure로 인한 고사 위험의 지속적인 가능성을 정량화한다.
수목 감소를 예측하고 관련된 메커니즘을 이해하려면 나무가 죽었을 때 뿐만 아니라 죽어갈 때에 대한 지식을 위한 연구도 필요해 보인다.
산림의 잎면적은 산림 생산성과 극단적인 기후에 대한 복원력을 모두 중재하기 때문에 탄소 순환에 막대한 영향을 끼친다.
나무는 잎의 탄소분배를 통해 시공간에 상관없이 환경의 변화에 적응할 수 있다는 광범위한 증거에도 불구하고, 많은 식생 모델은 환경과 무관하게 고정 탄소 분배 체계를 적용하여 대기 CO2에 대한 미래 산림 반응의 예측에 대한 큰 불확실성을 초래한다.
본 연구에서는 환경과 식물 수리 특성의 중요한 속성인 잎의 탄소 분배에 대한 최적화 기반 모델을 개발한다.
메타 분석, 관측 데이터, 예측 모델을 사용하여 최적의 hydraulic-carbon coupling이 환경적, CO2 농도 구배에 따른 잎 분배 패턴을 설명할 수 있다는 것을 알아냈다.
또한, 수리적, 경제적 생리적 특성에 대해 잎 분배의 민감성을 테스트한 결과, 식물 수리적 특성이 특히 산림 잎 면적의 변화 반응에 막대한 영향을 끼친다는 것을 알았다.
우리의 연구 결과는 잎 면적 예측 모델을 통해 탄소 순환 예측을 개선하였고, 잎의 탄소 분배는 수리적 프로세스를 통한 모델에서 예측되어야 한다는 것을 밝혔다.
Wang, Wenzhi, et al. "Constrained tree growth and gas exchange of seawater‐exposed forests in the Pacific Northwest, USA." Journal of Ecology 107.6 (2019): 2541-2552.
기후 변화에 따른 해수면 상승은 연안 식생 역학에 상당한 영향을 미칠 수 있지만, 연안의 산림 생장, 가스 교환, 해수 침입에 대한 생존에 대한 반응은 아직 충분히 연구되지 않았다.
우리는 미국 서부 워싱턴의 6개 현장에서 두 가지 접근 방식을 통해 나무 성장, 가스 교환(BAI 증가 및 목재 δ13C에 의해 지표화 됨), 해수 노출에 따라 변하는 생존율을 조사하기 위해 수목생태학 연구를 수행했다.
첫째, 4년 전에 해수 노출이 시작된 현장에서 수목 샘플을 수집하여 나무에 대한 해수 노출의 영향의 원인과 결과를 실험할 수 있었으며, 둘째로 5개의 추가 현장에서 샘플을 수집하여 해수면 높이에 따른 상류와 하류의 수목을 조사하였다.
해수 침입 현장에서 BAI와 탄소 동위 원소 식별(Δ)은 해수 침입 연도(2014)에는 현저하게 감소(p <0.01)하였으나, 이후에는 변함이 없었다. 4년 후(2018) 고사목의 비율은 basal area의 73%였다.
지역별 평가에서 6곳 중 5곳의 하류림에서 상류림에 비하여 고사목의 비율이 현저히 높았다(하류 및 상류의 기저 면적은 각각 평균 37.7±11.0% 및 4.3±2.1%).
5개 지역에서 하류의 성장이 상류보다 현저히 낮았고(p <0.01), 전체 침엽수종(3수종)에 대해 하류의 Δ가 상류보다 더 낮았지만, 활엽수에 대해서는 하류와 상류간의 차이가 관찰되지 않았다.
원인과 결과 연구와 지역 평가를 통해 본 결과, 해수 노출은 노출 시간에 관계없이 성장 감소, 침엽수종의 Δ 감소, 고사율 증가, 기후 민감도 증가를 야기했다.
Hammond, William M., et al. "Dead or dying? Quantifying the point of no return from hydraulic failure in drought‐induced tree mortality." New Phytologist 223.4 (2019): 1834-1843.
기후에 따른 수목 감소의 생리적 메커니즘과 한계를 밝히는 것은 미래의 전세계적 탄소 흡수 예측을 개선하는 데 도움이 될 수 있다.
우리는 소나무 묘목 실험에서 hydraulic failure의 임계값(가뭄으로 인한 수목의 목부 색전증으로 인한 수분 이동 불가)을 직접 실험했다.
우리는 실험에서 약한 가뭄부터 고사에 이르는 강한 가뭄을 유발하여 loblolly pine (Pinus taeda, n=83) 묘목을 수분 스트레스에 노출시켰다.
관수를 통한 가뭄 스트레스 완화 전에 수리 전도도와 잎의 색 변화를 측정했다.
또한 모든 개체에 대해 생존 또는 고사를 모니터링했다.
수리전도도의 80% 손실에서 치명적인 임계값을 찾았으며, hydraulic failure에서는 수목이 살아남기 보다 고사할 확률이 높았으며, 모든 수준의 수분 스트레스에서 고사 위험이 나타났다
. 잎의 색 변화는 hydraulic failure로 인해 지연되었으며, 나무가 죽어갈 때가 아닌, 죽고난 후 예측이 가장 잘 나타났다.
고유 전도도 측정은 hydraulic failure로 인한 고사 위험의 지속적인 가능성을 정량화한다.
수목 감소를 예측하고 관련된 메커니즘을 이해하려면 나무가 죽었을 때 뿐만 아니라 죽어갈 때에 대한 지식을 위한 연구도 필요해 보인다.
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