2018 Fiscal Year Annual Research Report
Drought adapatation for forest ecosystem conservation in the Ogasawara islands
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18H04149
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
石田 厚 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (60343787)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相川 真一 首都大学東京, 理学研究科, 客員研究員 (10713943)
吉村 謙一 山形大学, 農学部, 准教授 (20640717)
市榮 智明 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (80403872)
佐野 雄三 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90226043)
坂田 剛 北里大学, 一般教育部, 准教授 (60205747)
村尾 未奈 首都大学東京, 理学研究科, 客員研究員 (10825342)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 世界自然遺産 / 小笠原諸島 / 温暖化 / 乾燥化 / 樹木の乾燥耐性 / 樹木の乾燥枯死 / 糖欠乏仮説 / 通水欠損仮説 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小笠原では特に近年乾燥が頻発しており、2019年に入って降水量が極端にするなく、2019年冬の３月時点で、小笠原の乾燥尾根部に発達している乾性低木林で多くの樹木枯死が見られている。樹木の乾燥枯死は近年世界各地でも見られており、今後の乾燥化による森林衰退や、乾燥害を受けた森林修復のため、樹木の乾燥枯死を起こす生理メカニズムの研究が活発に行われ出している。我々は特に、小笠原の在来樹種であるウラジロエノキを用いて、樹木の乾燥枯死を起こす生理メカニズムの解明を行った。樹木の乾燥枯死を起こす生理メカニズムとして、道管内の水切れによる通水欠損仮説と、乾燥による光合成の低下による糖欠乏仮説の二つが、それぞれ証拠を持って議論されている。しかし我々の結果からは、乾燥初期には通水欠損が生じ、乾燥後期には糖欠乏によって枯死に至るという、乾燥枯死の生理メカニズムがわかってきた。さらに特に幹基部の材木部で、乾燥初期には糖含量が上昇し、その後糖量が低下してくると乾燥枯死に至ってしまうことがわかり、幹基部の糖含量は、樹木の乾燥ストレスの指標になることがわかってきた。また通水欠損を起こす際も、枝の道管の水切れよりに先んじて、根系の衰退や葉脈部による通水欠損が先んじている可能性、また糖含量の低下とともに、脱水による細胞活性の低下や枯死が生じることがわかってきた。
これらの研究成果は、様々な樹種間や、実生から成木といった発達ステージ間で、樹木の乾燥枯死を起こす生理メカニズムや乾燥枯死を起こしやすさの解明、また乾燥街を起こした森林の修復技術の開発に大きく繋がる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
特に樹木の乾燥枯死の生理メカニズムの解明に関しては、オープンジャーナルの国際誌であるCommunications Biologyに2019年１月号に掲載され、これらの研究成果はプレスリリースを行い、全国誌である日本産業新聞などで取り上げられた。また2019年に入って小笠原ではすでに強い乾燥が入っており、森林や樹木の乾燥害をモニタリングするための体制を作っている。そのために新たに１名、研究分担者を増やすことにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年に入って小笠原ではすでに強い乾燥が入っており、樹木の乾燥枯死がすでに起きている。そこで森林や樹木の乾燥害をモニタリングし、どのような場所でどのような樹種が乾燥枯死しやすいかを調べる。また多樹種間で、道管の水切れ耐性や糖貯蔵能を調べるとともに、樹木が乾燥枯死を起こす生理要因を多樹種間で比較する。
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