2021 Fiscal Year Annual Research Report
構造の複雑さがなぜ森林の生産量を高めるのか？生理生態学的メカニズムの徹底検証
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18H02236
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
飯尾 淳弘 静岡大学, 農学部, 准教授 (90422740)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
楢本 正明 静岡大学, 農学部, 准教授 (10507635)
水永 博己 静岡大学, 農学部, 教授 (20291552)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 樹種多様性 / 樹冠構造 / 葉フェノロジー / ドローン / 樹液流 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
試験地内にある様々な種の樹冠構造の時間的変化（葉フェノロジー）の多様性と生理機能の関係を知るため、19種の落葉広葉樹に対してドローンによる空中写真撮影と樹液流計測を同時に行い、葉フェノロジーと樹液流束密度の季節変化パターンを比較した。葉フェノロジーは種によって大きく異なり、着葉期間が陰樹ほど長く陽樹ほど短い傾向にあった。葉と樹液流フェノロジーの関連性を探るため、ドローン画像よりGCCなど4種類の色指標を定量したが、樹液流の季節変化と最もよく似た傾向を示したのは目視観測で定量した樹冠着葉率であった。湿潤な森林では樹液流の季節変化は葉量と強い関連性があるといえる。樹冠着葉率には葉の色は考慮されていないため、この結果は紅葉しても葉の蒸散能力は低下しないことを意味する。夜間の樹液流量が夏以降顕著に増加する傾向を示したことから、葉の老化にともなう夜間蒸散の増加が原因であると考えられた。一方で春の展葉時期において、樹液流の上昇は葉フェノロジー指標の上昇よりも2週間から1ヶ月以上も遅く、こうした傾向は種に関わらず観察された。葉面積の拡大はほとんどの種で開葉後20日以内に完了するのに対して、生理機能の成熟には1ヶ月以上かかる。こうした構造と機能の成熟に要する期間の差が、不一致の原因と考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
樹木生理機能の時間的変化とその多様性の調査には大変な労力を必要とし、本研究課題においても困難な要素のひとつであったが、ドローンによる写真測量によってさまざまな種の水利用特性の季節変化を効率的に再現する方法が構築されたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでに行った研究データをモデルに投入して林分レベルのシミュレーション分析を行い、構造的多様性が生理機能に与える影響を評価する。対象林分の主要4種（オオイタヤメイゲツ、ブナ、ミズメ、テツカエデ）については可塑性も含めたより詳しい分析を行うため、光-光合成曲線など、林分モデルのパラメーター調査も継続して行う。
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