根呼吸の日中低下現象の実態解明：陸上生態系炭素循環モデルの精度向上を目指して

2021 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 18K11624
• Research Institution: Tsuru University
• Principal Investigator: 坂田 有紀子 (別宮有紀子) 都留文科大学, 教養学部, 教授 (20326094)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 坂田 剛 北里大学, 一般教育部, 准教授 (60205747)
• Project Period (FY): 2018-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 根の呼吸速度 / 蒸散速度 / 亜熱帯性樹木 / 暖温帯性樹木 / 道管流

Outline of Annual Research Achievements

今年度は小笠原に広く分布する亜熱帯性の低木種２種（テリハハマボウとシャリンバイ）と、暖温帯の主要樹種の１つであるシラカシについて、葉の挙動と根の呼吸速度との関連性について研究を行った。葉の光合成速度と蒸散速度とそれらに関連したパラメーターの測定を光合成蒸散測定装置（LI6400）を用いて行い、根の呼吸速度の測定は、蛍光式溶存酸素計を用いた自作のシステムを用いて行った。加えて、幹の道管流の測定を、サップフローメーターを用いておこなった。
テリハハマボウ、シャリンバイ、シラカバの根の呼吸速度には、日中に、温度変化では説明ができない大きな変動が頻繁にみられた。また、夜間でも、時折、呼吸速度が大きくなる時間帯があった。根の呼吸速度と蒸散速度・光合成速度との関係を解析した結果、光合成とは有意な相関は認められなかったが、蒸散速度と負の相関、あるいは正の相関が見られた。しかしながら、今回の測定では蒸散速度との間にはっきりとした因果関係が認められるデータは得られなかった。道管流と根の呼吸速度については、有意な相関は認められなかった。これらの結果から、今回研究対象とした亜熱帯性及び暖温帯性の樹木３種においても、根の呼吸は温度以外の要因で大きく日変化していることが確認されたが、その変動の要因については明確に示すことができなかった。これは樹種によって、樹木の水利用や貯水能力が異なることにより、蒸散速度の影響に時間的遅れがあることに起因していると考察された。今後は、蒸散速度だけではなく、樹木の根・幹・葉の水分状態を計測しながら根の呼吸速度を測定し、根の呼吸速度と植物の水分状態との関係を解明する必要性が明らかになった。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

コロナ禍により、小笠原への渡航が制限された時期があったため、それにより大幅に研究が遅れている。

Strategy for Future Research Activity

2021年度までに亜熱帯、暖温帯樹種の測定を終えることができたが、亜寒帯樹種についての測定に着手できておらず、2022年度も研究を継続し、亜寒帯樹種の測定を実施する必要がある。また２０２１年度の測定で得られた知見から、測定システムや測定方法、測定項目を改善する予定である。それに伴い、再度、小笠原で亜熱帯性樹種２種の測定を行いたいと考えている。

Causes of Carryover

新型コロナウィルス感染拡大の影響により、小笠原諸島での調査・測定を当初予定していた2020年度に実施できず、翌年の2021年度も大幅に調査期間を短縮せざるを得ず、研究が予定通りに遂行できなかったたため。来年度に科研費補助金給付期間を延長し、さらに1年間をかけて不足しているデータの取得をおこなうために、次年度使用額を使用したい。