Factors causing inter-specific difference in drought tolerance in a tropical rain forest

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19H02992
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 40010:Forest science-related
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: Nakagawa Michiko 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (70447837)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 奈緒子 三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00423012)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2022-03-31
• Keywords: 吸水深度 / 東南アジア熱帯雨林 / 安定同位体分析 / 樹木根 / 乾燥ストレス

Outline of Final Research Achievements

In Lambir Hills National Park in Sarawak, Malaysia, which is known for the extremely high tree species diversity, we estimated root water uptake depths of tropical canopy trees using stable isotope analysis and investigated interspecific and temporal variations in water uptake depth, and relationships with aboveground traits.
We found that Dipterocarpus globosus relied on more deep soil water among six dipterocarp tree species and that although water uptake depth varied according to the soil moisture content and temperature, the pattern varied among tree species. Our results also suggested that tree species that flowered more frequently tended to absorb water from deeper layers. Such species-specific and temporal variations in water acquisition ability may influence species-specific drought tolerance.

Free Research Field

森林生態学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

乾燥が進むにつれて土壌表層から水が蒸発するため、土壌深度に沿って水の酸素や水素の安定同位体比勾配が形成されること、および樹木の根から吸水された水の同位体分別が樹体内では起こらないことを利用して、樹木の吸水深度は推定されてきた。そのため、頻繁な降雨によって土壌の同位体比勾配が形成されにくい湿潤林の樹木の吸水深度に関する研究はかなり限定的であったが、本研究により、試料の採集方法を工夫することで、熱帯雨林樹木でも吸水深度推定が可能であることを示した。また、樹木の吸水深度と開花頻度の関係を初めて明らかにした点でも、学術的意義が高い研究成果である。