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Light, water, and nitrogen acquisition and utilization characteristics of trees for assessing environmental adaptability and vulnerability of alpine trees

Research Project

Project/Area Number 20K06147
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

Kamakura Mai  京都大学, 農学研究科, 教務補佐員 (40523840)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Keywords高木限界 / 標高傾度 / 資源獲得・利用 / 生理生態 / 環境脆弱性
Outline of Research at the Start

本研究では、標高1,600~2,800 mの高標高に生育する樹種を対象とし、標高傾度に沿った樹木の光・水・窒素の獲得と利用特性を明らかにすることにより、厳しい環境ストレスに対する樹木の適応性と脆弱性を評価する。そのために、一つ目の課題として、高木限界(標高2,500 m)における落葉広葉樹と常緑針葉樹の共存機構を解明し、二つ目の課題として、標高傾度に沿った樹木の環境適応性と脆弱性評価を行う。

Outline of Final Research Achievements

We analyzed photosynthetic and water use characteristics of two deciduous broad-leaved (Sorbus matsumurana and Betula ermanii) and two evergreen coniferous (Abies mariesii and Pinus pumila) tree species on the treeline (the line connecting the highest patches of forest composed of trees at least three meters high) of Mt. Norikura, central Japan, to explore the physiological adaptations of trees to alpine environments. We monitored diurnal changes in leaf gas exchange rates and leaf and soil water potentials in each tree species during the growing season, as well as bulk leaf water relations based on pressure-volume curves and whole-tree hydraulic structures. The four species under study relied on different physiological characteristics at both leaf and plant levels for adaptation to their natural habitat.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

東アジアでは、気候変動が森林生態系に長期的に深刻な影響を及ぼすと予測されており、将来的には植生分布が高緯度・高地へと移動し、年平均気温の上昇に伴って種の構成が変化する。従って、生物多様性の分布に関する理解を深め、環境ストレス要因に対する高山生態系の脆弱性を評価するためには、高山植物の生理生態学的特性の知見の蓄積が不可欠である。本研究では、日本の高木限界において共存する4樹種が、生息環境に適応して必要な資源(光、水、栄養分など)をどのように獲得し、利用しているのかを明らかにし、高山生態系に優占する樹種の分布や成長パターンについて新たな知見を提供した。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2022 2021

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 亜高山帯に生育する常緑樹と落葉樹の葉の水利用特性と標高との関係2022

    • Author(s)
      髙木優哉、鎌倉真依、東若菜、小杉緑子、高橋耕一、牧田直樹
    • Organizer
      第69回日本生態学会大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 乗鞍岳の高木限界に優占する落葉広葉樹と常緑針葉樹の光合成および水分生理特性2021

    • Author(s)
      鎌倉真依、東若菜、矢原ひかり、髙木優哉、牧田直樹
    • Organizer
      第68回日本生態学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] 亜高山帯に生育するダケカンバとオオシラビソの環境適応ー葉の水分特性に着目してー2021

    • Author(s)
      髙木優哉、鎌倉真依、東若菜、牧田直樹、大島暢人、Daniel EPRON、小杉緑子
    • Organizer
      第68回日本生態学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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