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Anatomical analyses and water visualization to clarify water inflow process of wet-heartwood formation

Research Project

Project/Area Number 22K20594
Research Category

Grant-in-Aid for Research Activity Start-up

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section 0603:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

Yamagishi Shohei  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 任期付研究員 (20944119)

Project Period (FY) 2022-08-31 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords多湿心材 / 含水率 / 木部繊維 / クライオ走査電子顕微鏡 / 広葉樹 / ケヤキ / ユーカリ / ヤチダモ / 木材組織 / 多湿材 / 心材 / 壁孔
Outline of Research at the Start

広葉樹のなかには、幹の中央部(心材)が高い含水率を示す多湿心材をもつ樹種がある。多湿心材は、乾燥コストを高める木材利用上の障害であるため、その発生を制御することができれば有益であるが、その基礎となる多湿心材の発生メカニズムは未解明である。本研究では、多湿心材の発生メカニズムの解明に向けて、木材の水分布の可視化手法を用いて、多湿心材に至るまでに木材組織へ水が流入していく過程を明らかする。さらにこの流入過程が木材組織の構造に決定づけられているという仮説のもと、各種細胞の構造を電子顕微鏡等で詳しく解析し、多湿心材を引き起こす木材組織の構造的特性があるかを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

Wet-heartwood is heartwood that exhibits higher moisture content than sapwood and it was found in certain angiosperm species. In order to clarify the water influx process of wet-heartwood formation and to consider the relationship between xylem anatomy and wet-heartwood, this study analyzed water distribution and anatomical structure in the wet-heartwood trees. Visualization of cellular-level water distribution in the trunks of three species, Zelkova serrata (Keyaki), Fraxinus mandshurica (Yachidamo), and Eucalyptus saligna, which are considered to have wet-heartwood, suggests that water inflows proceed from latewood in the wet-heartwood of Zelkova serrata, and that Eucalyptus saligna have high water content throughout the trunk rather than a wet-heartwood. This study also suggest the relationship between wet-heartwood formation and characteristics of wood fibers.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

木材利用上の問題が指摘されている多湿心材について、その現象理解に寄与する水分布に関する知見を3樹種で得るとともに、従来の含水率計測に基づく樹幹内の水分布に関する知見のなかに、必ずしも実質的な水分布を表現していないものが紛れている問題も浮き彫りにした。また、従来、通水機能が重要視されてこなかった木部繊維について、多湿心材との関係からその通水特性を検討することの学術的意義を提示した。本成果は樹木生理学や木材学を含む基礎・応用分野の両面に貢献するものと考えられる。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (1 results)

All 2024

All Presentation (1 results)

  • [Presentation] ユーカリサリグナにおける木部繊維中の水分布の可視化2024

    • Author(s)
      山岸松平, 児嶋美穂, 黒田克史, 安部久, 鴨田重裕
    • Organizer
      第74回日本木材学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-09-01   Modified: 2025-01-30  

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