Implications of source-sink feedbacks for modelling tree carbon assimilation and growth
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Current global models of vegetation dynamics are largely carbon (C) source-driven, with behaviour primarily determined by the environmental responses of photosynthesis. However, real plants operate as integrated wholes, with feedbacks between sources, such as photosynthesis, and sinks, such as growth, resulting in homeostatic concentrations of metabolites such as sugars. A parsimonious approach to implementing this homeostatic coupling of C sources and sinks in a tree growth model is presented, and its implications for the responses of net photosynthesis and growth to environmental factors and tree size assessed. Hill functions describe inhibition of C sources (net photosynthesis) and activation of sinks (structural growth) as sucrose concentration increases. The model is parameterised for a typical tree growing at a site in the Amazonian rainforest and its qualitative behaviour is found to be consistent with observations. A key outcome is that sinks and sources strongly regulate each other. Hence environmental factors that affect potential net photosynthesis, such as atmospheric CO 2 , have greatly reduced effects on growth when homeostatic feedbacks from sucrose concentrations are considered. For example, compared with a C-source-only-driven approach (as in most current global models), the response of tree biomass for a tree currently 300 yr old, to increasing atmospheric CO 2 projected to the end of this century under a high scenario, is reduced by ca.77%, from +122% to +29%, with net photosynthesis and growth rate responses reduced by a similar amount. Furthermore, in this coupled approach, any direct controls on growth (either environmental or through phenological controls on xylogensis) will influence source activity through the sucrose feedback. For example, a reduction in potential growth through temperature constraints on cell-wall construction increases sucrose concentrations, resulting in a compensating reduction in net photosynthesis. While net photosynthesis controls growth, growth controls net photosynthesis. In addition, we find a strong effect of changing tree allometry on C source-sink relations as the tree grows. Larger trees are less source-limited due to a higher ratio of sapwood area (and hence potential C assimilation rate) to potential growth rate, consistent with the observed decline in growth response to atmospheric CO 2 as trees age. We suggest that the implications of including C source-sink coupling in models of vegetation dynamics, such as dynamic global vegetation models, are likely to be profound.
Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.
Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,001 | 0,002 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».