2019 Fiscal Year Research-status Report
樹木内部の水・炭素輸送と樹木成長の季節・環境応答特性の解明
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19K06156
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
高梨 聡 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90423011)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 炭素動態 / 肥大成長 / 炭素貯留 / 気象環境 / 光合成 / 呼吸 / 葉面積 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
樹木の成長・衰退過程と樹木内部の炭素・水動態との関係を明らかにするためには、微気象条件等の環境条件を観測し、二酸化炭素吸収量や蒸散量の観測を行い炭素・水動態を把握するとともに、樹木の葉や幹・根などの各部成長量を定量化する必要がある。幹の肥大成長量に関しては、細胞数の増加と水分の多寡による膨張・収縮とで構成されるため、幹への炭素・水の貯留を考える際にはこれらを分離しなければならない。
そこで、本年度は観測タワーを用いて、山城水文試験地（京都府木津川市）において微気象・フラックス観測を行うとともに、センサー等を用いて樹木フェノロジーの連続観測を行い、幹肥大量の日変動、季節変動特性を定量的に観測したほか、森林群落レベルでの炭素吸収特性の季節変動を抽出した。樹木の形態的季節変化を捉えるために透過光量子量を観測することによって森林全体の葉面積指数の季節変動特性を観測した。
観測の結果、群落飽和光合成量は、葉量増加の開始とともに徐々に増加し、夏場の高温期に減少するものの9月ごろに回復し、その後、落葉期に向けて徐々に減少していた。また、自記式のデンドロメータによって、コナラの肥大成長観測を行い、幹部の周囲長や直径を連続測定し、幹内の水分量の変動に応じた幹周囲長の日内変動および成長量に応じた季節変動を捉えることができた。地下部の成長量に関しては、イメージスキャナーを用いた計測を試みたところ、1日に数mm程度伸長する様子や木化していく様子をとらえることができた。
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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
本年度は継続的に行っている観測タワーによる山城水文試験地における微気象・フラックス観測に加え、精密なデンドロメータやイメージスキャナーを用いて測定を行うなど、樹木各部成長の連続精密観測を開始し、当初の計画通り研究を進めた。デンドロメータや微気象のセンサーのデータはネットワークを通して、記録できるようにしたため、記憶容量等に制限はほぼなく、多地点のより詳細な高頻度データを収集することが可能となった。これらのデータはオンラインで即時的にモニタニングすることが可能であり、今後の計画において必要な基礎モニタリングシステムを整備することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度に引き続き、微気象・フラックスの連続観測を行いつつ、コナラの樹木成長の連続観測をさらに細部へと展開していく。枝の肥大成長量の測定のほか、葉の展葉・落葉についてもモニタリングしていく。上記観測から得られるデータを用いて、幹の成長・膨張・収縮量と蒸散量・樹液流量、光合成・呼吸量との関係を解析し、樹木内部の・炭素・水動態と成長量の詳細なモデル化を進める。また、自動開閉式チャンバーを利用して、自動13Cラベリングシステムの開発を進めていく。自動ラベリングシステムに関しては、空気循環の速度や検出可能なラベリング強度等の試行錯誤が必要であるため、アクセスが容易な森林総研関西支所構内（京都市）にていくつかの樹木に対してテスト繰り返し、完成させる予定である。
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| Causes of Carryover |
幹成長量測定のためのセンサーに関して安価なものを利用し、13C放出量観測のための自動開閉チャンバーに関しても既存の物を修理することにより、代替することができたので、使用計画よりも使用額を抑えることができた。当該助成金は次年度以降により詳細なデータを収集するために、これらのセンサーやチャンバーを追加で購入し、多点でのより詳細な測定を行うために使用する。
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