樹体内水・炭素利用プロセスに立脚した樹木成長の降雨応答機構の解明

• Project/Area Number: 13J09663
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Forestry and Forest Products Research Institute
• Principal Investigator: 吉村 謙一 国立研究開発法人 森林総合研究所, 関西支所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,960,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 光合成 / 呼吸 / 自動チャンバー / 連続観測 / ヒステリシス / 炭素バッファー / コナラ / アラカシ / ソヨゴ / 樹木成長 / 降雨間隔 / 乾燥ストレス

Outline of Annual Research Achievements

京都府南部に位置する山城試験地において現優占樹種である落葉樹コナラおよび常緑樹ソヨゴに加えて次期優占するであろう常緑樹アラカシの成木において葉群光合成速度、幹呼吸速度、樹液流速度、幹肥大生長を連続的に観測した。葉群光合成速度は主に光環境の影響を受けるが、高温および低温下では低下するといった温度の影響も受けていた。光合成の温度依存性は単純に瞬間瞬間の温度に依存するのではなく、強い温度ストレス後に低下してその後も低下したままという履歴効果をもつことが明らかになった。幹呼吸については、基本的には温度に対して指数関数的に反応するが、その温度依存性には季節性がみられた。幹呼吸速度には日によって大きなバラつきがみられるため、幹呼吸速度の変動のうち、温度や季節性で説明できない成分を抽出しその変動を調べた。その変動は光合成速度の変動から2、3日遅れるように追従したパターンを示していた。この結果、幹呼吸速度は基本的に温度や肥大生長・展葉といった生物季節的なイベントで説明できるが、光合成産物が多くとり込まれた後に上昇し、光合成産物の取り込みが少ないときに低下するといった、光合成産物の流れにも依存していることが明らかになった。このように、同一樹木内で光合成と呼吸は独立しているわけでなく、連動していることが明らかになり、本研究の結果からは光合成・呼吸の差分である樹木成長の変動は緩和されることが予想される。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] The dynamics of carbon stored in xylem sapwood to drought-induced hydraulic stress in mature trees (2016)
  • Author(s): Kenichi Yoshimura, Shintaro Saiki, Kenichi Yazaki, Mayumi Y. Ogasa, Makoto Shirai, Takashi Nakano, Jin Yoshimura, Atsushi Ishida
  • Journal Title: Scientific Reports Volume: 6 Issue: 1 Pages: 24513-24513
  • DOI: 10.1038/srep24513
  • NAID: 120005745660
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Sap flow measurements for understanding physiological processes within a tree. (2013)
  • Author(s): K. Yoshimura
  • Journal Title: Asia Flux News Volume: 36 Pages: 12-15
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 常緑樹ソヨゴにおける葉群光合成と幹呼吸の時系列変動とその連関性 (2016)
  • Author(s): 吉村謙一、小南裕志、安宅未央子、深山貴文
  • Organizer: 日本森林学会
  • Place of Presentation: 藤沢市
  • Year and Date: 2016-03-29
• [Presentation] 健全木とナラ枯れ進行木における落葉後のコナラ生理活性の変化―生から死に向かっての生理的レジームシフト (2016)
  • Author(s): 吉村謙一、山本遼平、安宅未央子、小南裕志、衣浦晴生
  • Organizer: 日本生態学会
  • Place of Presentation: 仙台市
  • Year and Date: 2016-03-23
• [Presentation] 広葉樹二次林に生育する主要３種の光合成季節変動―森林群落の遷移を植物生理から理解することをめざして (2015)
  • Author(s): 吉村謙一, 小南裕志, 安宅未央子, 孫麗娟, 深山貴文
  • Organizer: 日本生態学会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2015-03-19
• [Presentation] 植物生理生態学における菌根菌の重要性 (2015)
  • Author(s): 吉村謙一
  • Organizer: 日本生態学会
  • Place of Presentation: 鹿児島大学
  • Year and Date: 2015-03-17
• [Presentation] 父島乾性低木林における土壌乾燥にともなう樹木の乾燥ストレスの変動 (2014)
  • Author(s): 吉村謙一, 才木真太朗, 奥野匡哉, 石田厚, 中野隆志, 矢崎健一, 乙成こずえ, 丸山温
  • Organizer: 第61回日本生態学会
  • Place of Presentation: 広島国際会議場
  • Year and Date: 2014-03-18
• [Presentation] 光合成・水分利用からみた光環境と樹形構造 (2014)
  • Author(s): 吉村謙一
  • Organizer: 第61回日本生態学会
  • Place of Presentation: 広島国際会議場
  • Year and Date: 2014-03-18
• [Presentation] Diurnal and daily changes in photosynthesis depending on the water usage in Jananese deciduous-evergreen mixed forest (2013)
  • Author(s): K. Yoshimura, Y. Kominami, C. Mori, T. Miyama
  • Organizer: International Sap flow Conference
  • Place of Presentation: Gent University, Belgium
  • Year and Date: 2013-06-07
• [Book] 「都市・森・人をつなぐ 森の植物園からの提言」植松千代美 編 (2014)
  • Author(s): 吉村謙一, 檀浦正子, 安宅未央子, 和田佳子, 上村真由子,佐々木隆史, 小南裕志
  • Total Pages: 370
  • Publisher: 京都大学学術出版会