第一节
概述

光合作用是地空间碳循环的主要驱动力，也是土壤有机碳的重要来源 ^[1] 。每年全球碳固定量中农产品占47%，森林占43%、草原占10% ^[2-4] 。显然，农产品的固碳量最高，农产品的光合碳固定是大气碳汇的重要途径。但农产品吸收大气CO ₂ 产生的有机物又以各种方式氧化释放到大气中，成为大气碳源。果园生态系统的碳循环是受人类干扰的碳流动过程。因此，在一定时空范围内，果树能否成为温室气体汇或源在很大程度上取决于人类对生态系统的干扰与管理。因而，研究果树碳固定、运转和分配规律对于科学评价和寻求提高碳固定与分配的果园管理措施意义重大。

植物体内的养分含量受到植物生活型、植物生长状况、功能群以及环境等生物和非生物因素影响 ^[5-6] 。不同器官的养分积累量反映了植物体内养分的收支平衡及植物体和土壤中的养分状况 ^[7] 。水稻的光合碳固定是水稻产量形成的物质基础，随着水稻生长发育的进行，水稻的光合碳在不同时间的固定量和不同器官的分配比例会有所变化 ^[8-9] 。展茗 ^[9] 的研究表明，水稻茎、叶、穗及全株表观净固碳量的积累过程类似“S”型增长曲线。稻穗含碳量最高，根的含碳量最低；各器官的含碳量和分配比例随着水稻生长发育进程而变化。水稻吸收的CO ₂ 量在不同生长发育阶段的分配比例与净固碳量相似。两年的水稻实验表明，从放鸭至齐穗时净固碳量占总净固碳量的72%~80%，拔节期和齐穗期可达总固碳量的 40%~51%，齐穗到收获期只有18%~27%。

吴志丹等 ^[10] 2006年9月的研究数据表明，柑桔果树各器官有机碳储量的大小顺序为树干>树根>树枝>果实>树叶。王月 ^[11] 在不同磷处理条件下CO ₂ 浓度升高对番茄组织碳含量的影响的研究中发现，叶片>根>茎。刘雪云等 ^[12] 对紫穗槐不同部位有机碳含量特征的研究表明，不同月份的有机碳具有不同的分布特征：6月和8月根的含量顺序为小径级>中间径级>粗径级，7月和9月根的含量顺序为中间径级>小径级>粗径级；茎的含碳量6至7月和8至9月具有不同的分布特点，分别为粗径级和中间径级的茎含量最高；碳含量最高的部位，6月为粗径级的茎，其他月均为叶。

果园生态系统碳循环过程受地理、气候条件，特别是周期性经营活动的影响，因而十分复杂。果品是果园生态系统中一个重要的流动性碳库，周期性的修剪、施肥、套种牧草和翻耕等增加了该系统碳循环研究的复杂性和不确定性。在果园生产过程中，为了获得高产，高密度的架式被广泛采用 ^[13] 。尽管目前不同农业的经营模式对CO ₂ 排放影响不尽一致，但已有研究认为，与一年生草本植物相比，果园生态系统CO ₂ 固定量或许更高 ^[14-15] 。目前，国外在果园生态系统碳循环方面的研究取得了一定成果 ^[16-21] 。

碳是生态系统最丰富最重要的营养元素之一。葡萄是我国重要的果树之一，种植面积在世界前列。葡萄在生长过程中通过光合作用固定大气中的CO ₂ ，同时通过根系沉淀和凋亡及叶片凋亡等途径不断将有机物转入植物—土壤系统，最终经根系呼吸、微生物的分解作用等反馈到环境，形成碳循环。葡萄的固碳作用是果树生态系统碳循环的重要环节。因此，通过对合阳产区葡萄园生态系统碳储量及其分布特点进行研究，探讨不同架式下葡萄叶片的固碳作用、碳在葡萄各器官中的分配特征和动态规律，以深入认识不同架式对葡萄碳固定的影响，可为合理评价葡萄生态系统的碳收支平衡及不同葡萄架式对葡萄固碳潜力的影响提供和补充基础数据。 b5wmcpGr20mMjGqmOlazRQYjO6ukeP3o6XmhZhq27n+lhapwAHNIVj2SeSeKjLFq