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Physiology of fine roots of woody plants: how and how much they die

Research Project

Project/Area Number 18H02243
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

Ohashi Mizue  兵庫県立大学, 環境人間学部, 教授 (30453153)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福澤 加里部  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (10456824)
中路 達郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (40391130)
牧田 直樹  信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (40723086)
平野 恭弘  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60353827)
野口 享太郎  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70353802)
檀浦 正子  京都大学, 農学研究科, 准教授 (90444570)
大澤 晃  京都大学, 地球環境学堂, 教授 (90288647)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2018: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywords枯死根 / フェノロジー / スキャナ法 / 判定基準 / 炭素循環 / 地下部 / 林分単位 / 樹木根 / 枯死 / 森林 / 画像解析 / 枯死過程 / ストレス処理
Outline of Final Research Achievements

The fine roots of trees repeat growth and death in a short cycle like leaves. However, the process to death is still uncertain, which make difficult to separate dead roots from living ones. The purpose of this study was to establish a judgment method of dead fine roots and to determine the phenology of fine root mortality in trees. In Experiment 1, we investigated the uncertainty of dead root judgment and the relationship between fine root properties and the dead root judgment. As a result, it was shown that the dead root judgment varied greatly among the experimenters. Diameter of fine roots, spectral reflectance characteristics, and CN ratio were listed as its controlling factors. Experiment 2 clarified the phenology of fine root death in a warm-temperate forest. We found dead roots occurs mostly in summer and autumn.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

樹木の枯死根を精度よく定量し、その制御要因を理解することは、温暖化などの気候変動に対する植物の応答を明らかにし、炭素固定などの森林の生態系サービスの変化を予測するために危急である。本研究によって、樹木細根の枯死判定は実験者に依存し、その原因の一つに判定基準の違いがあることが示された。したがって、細根枯死の統一的な判定基準を確立し、精度よく枯死量を推定することが、森林の生態系サービスを理解するうえで重要であることが示された。また本研究により、枯死根のフェノロジーを林分レベルで定量する方法が確立された。今後は、この方法により、広域的な枯死根フェノロジーを評価していく必要がある。

Report

(5 results)
  • 2022 Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (57 results)

All 2023 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results) Presentation (47 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Evaluation of spatial and temporal variation in fine root dynamics in a temperate mixed forest using a scanner method2023

    • Author(s)
      Kuwabe Nanaho、Ohashi Mizue
    • Journal Title

      Journal of Forest Research

      Volume: 29 Issue: 3 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1080/13416979.2023.2186208

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  • [Journal Article] 3D reconstruction using Structure-from-Motion: a new technique for morphological measurement of tree root systems2022

    • Author(s)
      Okamoto Yuki、Ikeno Hidetoshi、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Yamase Keitaro、Todo Chikage、Dannoura Masako、Ohashi Mizue
    • Journal Title

      Plant and Soil

      Volume: 477 Issue: 1-2 Pages: 829-841

    • DOI

      10.1007/s11104-022-05448-8

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rhizomes play significant roles in biomass accumulation, production and carbon turnover in a stand of the tall bamboo <i>Phyllostachys edulis</i>2022

    • Author(s)
      Kobayashi Keito、Ohashi Mizue、Fujihara Michiro、Kitayama Kanehiro、Onoda Yusuke
    • Journal Title

      Journal of Forest Research

      Volume: 28 Issue: 1 Pages: 42-50

    • DOI

      10.1080/13416979.2022.2090669

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  • [Journal Article] Anatomical patterns of condensed tannin in fine roots of tree species from a cool-temperate forest2021

    • Author(s)
      Endo Izuki、Kobatake Miwa、Tanikawa Natsuko、Nakaji Tatsuro、Ohashi Mizue、Makita Naoki
    • Journal Title

      Annals of Botany

      Volume: - Issue: 1 Pages: 59-71

    • DOI

      10.1093/aob/mcab022

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    • Author(s)
      Kuwabe Nanaho、Kawai Kiyosada、Endo Izuki、Ohashi Mizue
    • Journal Title

      Plant Root

      Volume: 15 Issue: 0 Pages: 50-59

    • DOI

      10.3117/plantroot.15.50

    • NAID

      130008113851

    • ISSN
      1881-6754
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    • Author(s)
      Endo Izuki、Kume Tomonori、Kho Lip Khoon、Katayama Ayumi、Makita Naoki、Ikeno Hidetoshi、Ide Jun’ichiro、Ohashi Mizue
    • Journal Title

      Plant and Soil

      Volume: 443 Issue: 1-2 Pages: 323-335

    • DOI

      10.1007/s11104-019-04203-w

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  • [Journal Article] Characteristics of root decomposition based on in situ experiments in a tropical rainforest in Sarawak, Malaysia: impacts of root diameter and soil biota2019

    • Author(s)
      Ohashi Mizue、Makita Naoki、Katayama Ayumi、Kume Tomonori、Matsumoto Kazuho、Kumagai Tomo’omi、Endo Izuki、Kho Lip Khoon
    • Journal Title

      Plant and Soil

      Volume: 436 Issue: 1-2 Pages: 439-448

    • DOI

      10.1007/s11104-018-03929-3

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Reconstruction of root systems in Cryptomeria japonica using root point coordinates and diameters2018

    • Author(s)
      Ohashi Mizue、Ikeno Hidetoshi、Sekihara Kotaro、Tanikawa Toko、Dannoura Masako、Yamase Keitaro、Todo Chikage、Tomita Takahiro、Hirano Yasuhiro
    • Journal Title

      Planta

      Volume: 249 Issue: 2 Pages: 445-455

    • DOI

      10.1007/s00425-018-3011-x

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  • [Journal Article] Image analysis procedure for the optical scanning of fine-root dynamics: errors depending on the observer and root-viewing window size2018

    • Author(s)
      Kume Tomonori、Ohashi Mizue、Makita Naoki、Kho Lip Khoon、Katayama Ayumi、Endo Izuki、Matsumoto Kazuho、Ikeno Hidetoshi
    • Journal Title

      Tree Physiology

      Volume: 38 Issue: 12 Pages: 1927-1938

    • DOI

      10.1093/treephys/tpy124

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    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 淡路島のモウソウチクにおける枯死根量の解明2023

    • Author(s)
      川瀬耕平・大橋瑞江
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      第134回日本森林学会大会
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      山形拓人・池野英利・木村敏文・礒川悌次郎・中路達郎・大橋瑞江
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      第134回日本森林学会大会
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  • [Presentation] 土壌圧縮がカラマツ苗木の成長と根の動態に及ぼす影響2023

    • Author(s)
      遠藤いず貴・中路達郎・刀祢翔太・井手淳一郎・大橋瑞江
    • Organizer
      第134回日本森林学会大会
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  • [Presentation] SfMを用いた樹木根の形態計測におけるノイズ除去法の影響2023

    • Author(s)
      岡本祐樹・池野英利・平野恭弘・谷川東子・山瀬敬太郎・藤堂千景・檀浦正子・大橋瑞江
    • Organizer
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      大橋瑞江・ 中路達郎・牧田直樹・野口享太郎・ 福澤加里・檀浦正子・平野恭弘
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      第70回日本生態学会
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      2021 Annual Research Report
  • [Presentation] 深層学習を用いた二種の細根自動抽出ソフトウェアの評価2022

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      山形拓人・池野英利・木村敏文・磯川悌次郎・岡本祐樹・大橋瑞江
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      第56回根研究集会
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  • [Presentation] Fine root production and mortality in a stand scale determined by an optical scanning method2022

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      M. Ohashi, T. Kume, I. Endo, M. Dannoura, N. Kuwabe, H. Ikeno
    • Organizer
      8th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Acquisition of the 3D morphological data from 2D images using SfM-MVS2022

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      Y. Okamoto, H. Ikeno, Y. Hirano, T. Tanikawa, K. Yamase, C. Todo, M. Dannoura, M. Ohashi
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      8th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
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      大橋瑞江
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      大橋瑞江
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      日本生態学会 第69回大会
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      遠藤いず貴・久米朋宣・仲畑 了・片山歩美・大橋瑞江
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      第132回 日本森林学会大会
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      第132回 日本森林学会大会
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      藤井黎・大橋瑞江・檀浦正子
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      第132回 日本森林学会大会
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      遠藤いず貴・小畠実和・谷川夏子・中路達郎・大橋瑞江・牧田直樹
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      遠藤いず貴・小畠実和・谷川夏子・中路達郎・大橋瑞江・牧田直樹
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      趙星一・桑辺七穂・大橋瑞江
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      大橋瑞江
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      趙星一・桑辺七穂・大橋瑞江
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      大橋瑞江
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      北海道大学低温科学研究所共同研究集会
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      檀浦正子・辻祥子
    • Organizer
      第50回根研究学会
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  • [Presentation] ヒノキ人工林における根現存量の空間的なばらつき2019

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      藤井黎・大橋瑞江・大澤晃・檀浦正子
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      第50回根研究学会
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      桑辺七穂・趙星一・大橋瑞江
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      第50回根研究学会
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  • [Presentation] スギ細根の成長の初期変化2019

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      趙星一・桑辺七穂・大橋瑞江
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      第50回根研究学会
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      遠藤いず貴・久米朋宣・仲畑了・大橋瑞江
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      第50回根研究学会
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      吉田厳・土居龍成・和田竜征・谷川東子・平野恭弘
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    • Author(s)
      吉田厳 谷川東子 土居龍成 和田竜征 三木和仁 平野恭弘
    • Organizer
      第4回山岳科学学術集会
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    • Author(s)
      平野 恭弘、野口 享太郎、大橋 瑞江
    • Total Pages
      376
    • Publisher
      共立出版
    • ISBN
      9784320058132
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URL: 

Published: 2018-04-23   Modified: 2024-01-30  

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