温暖化が日本海側および太平洋側のブナとミズナラの季節的成長に与える影響

2020 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 16K07778
• Research Institution: Ehime University
• Principal Investigator: 鍋嶋 絵里 愛媛大学, 農学研究科, 准教授 (10710585)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石田 清 弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (10343790) ; 織部 雄一朗 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所 林木育種センター, 主任研究員 等 (40370853) ; 中塚 武 総合地球環境学研究所, 研究部, 教授 (60242880)
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 安定同位体 / 年輪 / 季節変化 / 冷温帯林

Outline of Annual Research Achievements

ブナとミズナラは、日本の冷温帯林における優占樹種である。系統的に近い一方で、葉や幹の木部形成のフェノロジーには大きな違いがあることから、気候変動 への応答の違いを明らかにし、種に応じた適応策を構築する上で重要な材料といえる。本研究では、温度環境と積雪環境が異なる地域におけるブナとミズナラを 対象に、季節的な成長の変動とその生理的、解剖学的メカニズムについて明らかにすることが目的であり、これまでの研究結果から、開葉フェノロジーおよび個 葉光合成の季節変化と、幹や枝における木部形成の季節変化との間には、両樹種ともに密接な関係があることが明らかとなった。具体的には、環孔材であるミズ ナラでは貯蔵デンプンを用いて幹の木部形成が開始し、孔圏道管が形成された後に個葉の光合成速度が最大化するが、散孔材であるブナでは葉からの光合成供給 の開始後に幹の木部形成が開始する。しかし、枝ではどちらも葉の形成開始頃に木部形成が開始しており、貯蔵デンプンの減少とその後の展葉に伴う貯蔵デンプ ンの回復がみられた。枝での両樹種の結果は、少なくとも枝においては、展葉に伴って貯蔵デンプンの利用から当年の光合成産物の利用へと炭素ソースがシフト すること、および、これらが両樹種で共通することを示唆している。また、ミズナラで行った幹の木部における水素と酸素の安定同位体比の結果からは、貯蔵デ ンプンの利用が孔圏形成中に急激に低下することが示唆されており、孔圏の形成は展葉期間とほぼ一致する。よって安定同位体比の結果からも、展葉に伴う炭素 ソースのシフトが起きることが支持された。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

残りの安定同位体分析を行う必要があるが、コロナの影響により施設や必要な機器を使うことができず、中断している。

Strategy for Future Research Activity

コロナの影響が緩和され、分析に必要な機器が使えるようになり次第、安定同位体分析の続きを再開する。ブナの年輪の安定同位体分析を行い、季節変化におけ るミズナラとの違いを明らかにする。

Causes of Carryover

当該年度はコロナにより十分な研究活動が行えなかった。次年度において、残りの研究計画を遂行する。主に、年輪の安定同位体分析の継続を行 う予定である。