Implications of plant metabolic source-sink feedbacks for modelling the terrestrial carbon balance
Notice bibliographique
Résumé
Dynamic global vegetation models (DGVMs) are used to attribute historical and forecast future atmosphere-land carbon (C) exchange. While mean long-term behaviour across DGVMs is compatible with observational constraints on the global C cycle over recent decades, differences between models are high both in annual fluxes and attribution of the long-term net carbon uptake to drivers such as atmospheric CO2, indicating significant uncertainty regarding process understanding. These models are largely C source-driven, with behaviour primarily determined by the environmental responses of photosynthesis. However, real plants are integrated wholes, with feedbacks between sources (e.g. photosynthesis) and sinks (e.g. growth) resulting in homeostatic concentrations of metabolites such as sugars. An approach to implementing such behaviour in a plant growth model is presented and its implications for responses to environmental factors assessed. The approach uses Hill functions to represent inhibition of C sources (net photosynthesis) and activation of sinks (structural growth) based on sugar concentrations. The model is parameterised for a mature tropical rainforest site and its qualitative behaviour is found to be consistent with experimental observations. Key findings are that sinks and sources strongly regulate each other. For example, doubling potential net photosynthesis (i.e. the rate that would occur without feedback) results in growth increasing by only 1/3 at equilibrium, with increased sugar concentration causing feedback-inhibition of photosynthesis. A C source-only driven response, as in current DGVMs, would result in close to a doubling of growth. Hence, in this approach, environmental factors that affect potential net photosynthesis, such as atmospheric CO2, have greatly reduced effects on growth and net C uptake when homeostatic behaviour of sugars is considered. Implications for understanding and modelling the global carbon cycle are discussed.
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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 | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,001 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| 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) | 0,001 | 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 ».