[发明专利]一种毛竹同位素原位标记装置

说明书

本发明公开了一种竹同位素原位标记装置，包括：光合气室、¹³CO₂发生装置、冷却装置、抽真空装置和监测装置；其中，光合气室顶部开设有通孔，方便毛竹茎杆进入到光合气室中；¹³CO₂发生装置和抽真空装置均设置在光合气室外，并与光合气室连通；冷却装置和监测装置均设置在光合气室内底部，且冷却装置和监测装置相邻设置；该装置用于毛竹林野外原位同位素标记，量化毛竹新碳合成在不同组织器官间的传递、利用和存储，对阐明干旱下不同组织、不同距离、不同竹龄间碳水化合物间的共享有重要意义。

技术领域

本发明涉及同位素标记技术领域，更具体地说是涉及一种毛竹同位素原位标记装置。

背景技术

世界多区域干旱频率和强度的增加已成为树木生长缓慢、树木死亡、阻碍群落演替的主要因素，并对森林生态系统养分循环有重要影响。干旱会诱发气孔关闭并导致新陈代谢中碳水化合物供应不足，进而引起生态系统碳库大量降低，直接或间接引起树木死亡，把森林由碳库变成碳源。研究表明3年干旱引起树木死亡率增加3-4.5倍，导致地上生物量减少20％。

干旱胁迫下可溶性糖和淀粉(非结构碳水化合物，NSCs)是树木新陈代谢、防御、修复和渗透调节的重要碳源，尤其是地下组织存储的NSCs可储存数十年以备胁迫时生长和呼吸所需。树木对干旱的敏感性主要取决于NSCs的量及其对干旱的响应动态。研究新合成碳水化合物在不同植物组织分配和运输对理解生态系统碳平衡有重要意义。研究表明：干旱期间光合速率、土壤呼吸速率及地下同化物分配量均降低，树木优先分配同化物到地下并赋予根系更多功能。研究表明干旱引起新陈代谢物和土壤呼吸中的δ¹³C分别增加1.5-2.5和1-1.5，且土壤CO₂通量及其δ¹³C在干旱过程中变化同步，说明根呼吸更依赖新合成碳同化物而非储存碳水化合物。新合成碳在不同碳库间的分配和利用是树木应对胁迫的关键，因此，研究干旱下树木新碳分配、驻留和传递效率等过程对理解干旱诱发树木死亡机制和预测生态系统碳循环有重要意义。

毛林是我国南方重要的人工林资源，在亚热带区域碳平衡方面起重要作用；与其它木本植物相比，毛竹地下系统是一个相互连接的网络结构，其地上新碳合成、水养分吸收、运输储存等功能均具有自身特色。研究发现干旱诱发新竹生长缓慢并逐渐死亡，所以，在干旱下，以同位素标记法探究地上新碳生产、分配和传递效率对研究诱发新竹死亡的机理有重要意义。

然而，现有技术中，在研究毛竹干旱处理下同位素标记的方法多为盆栽试验控制试验，无法追踪干旱期间分株间养分和碳水化合物共享情况。

因此，如何提供一种毛竹同位素原位标记装置以更好地追踪干旱期间分株间养分和碳水化合物的共享情况对是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种毛竹同位素原位标记装置，该装置用于毛竹林野外原位同位素标记，量化毛竹新碳合成在不同组织器官间的传递、利用和存储，对阐明干旱下不同组织、不同距离、不同竹龄间碳水化合物间的共享有重要意义。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种毛竹同位素原位标记装置，包括：光合气室、¹³CO₂发生装置、冷却装置、抽真空装置和监测装置；

其中，所述光合气室顶部开设有通孔，方便毛竹茎杆进入到所述光合气室中；

所述¹³CO₂发生装置和所述抽真空装置均设置在所述光合气室外，并与所述光合气室连通；

所述冷却装置和所述监测装置均设置在所述光合气室内底部，且所述冷却装置和所述监测装置相邻设置。