2013 Fiscal Year Annual Research Report
開放系施設を用いたＯ３とＣＯ２付加が主要樹種の成長と気孔通道性に及す影響解明
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23380078
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小池 孝良 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10270919)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐藤 冬樹 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (20187230)
佐野 雄三 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (90226043)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 対流圏オゾン / 二酸化炭素 / 気孔応答 / 成長応答 / 光合成機能 / グイマツ雑種F1 / 肥大成長 / 葉量減少 |
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| Research Abstract |
明瞭な結果は植栽時に競合するカンバ類よりは、北海道の主要造林樹種であるカラマツ属に見られた。グイマツ雑種F1稚樹の肥大成長は高オゾン処理（60 ppb、日中7時間；東京近郊での平均最高値）で明瞭に抑制された。しかし、花粉親のニホンカラマツと雌親のグイマツ（北海道の中標津産）の稚樹には明瞭な成長抑制は見られなかった。この原因は葉量（枝も含みシュート量と換言できる）の抑制によると考えている。しかし、高二酸化炭素（CO2）処理（日中600 ppm：IPCCによって2050年頃を想定）では、全種の成長がやや促進され、オゾンとの複合影響下では、成長低下がやや緩和された。しかし、期待していた高CO2条件下での気孔開度の低下のみでは、オゾンによる成長抑制の原因を説明出来なかった。特に生育後期になると気孔開閉機能が低下するため、機能面だけではなくそれを担う葉の動態を注視する必要性がある。
高オゾン（O3）条件では、本実験の範囲ではあるが、細根の生産量が抑制されることが解明された。造林樹種と競合するカンバ類では落葉前の葉からの主に窒素回収機能が低下し、この結果として、次年度での成長が阻害される可能性が得られた。回収した材料内での光合成産物である乾物重の分配機構に迫りたい。ブナで見られる梢殺（樹冠内部での肥大成長が抑制）現象が生じる原因解明を行う。なお、ブナ稚樹を使った実験では、O3+CO2処理でのバイオマス増加が著しかった。この原因は、ブナは固定成長型であり、シュート成長は年に1度だけのはずであるが、気孔コンダクタンスの低下によってO3吸収が抑制され、さらに高CO2（＝700ppm）によって光合成生産量が増加したことが2度伸びを生じた結果、現存量も著しく増加した。この理由は、最近、欧州ブナの野外での実験によって、サイトカイニン系ホルモンの分泌が高オゾン環境で促進される結果ではないかと、予測されている。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(14 results)
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[Journal Article] Effect of ambient ozone at the somma of Lake Mashu on growth and leaf gas exchange in Betula ermanii and B. platyphylla var. japonica.2013
Author(s)
Hoshika, Y., Tatsuta, S., Watanabe, M., Wang XN, Watanabe, Y., Saito, H., and Koike, T.
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Journal Title
Environmental and Experimental Botany
Volume: 90
Pages: 12-16
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Elevated CO2 enhances the growth of hybrid larch F1 (Larix gmelinii var. japonica × L. kaempferi) seedlings and changes its biomass allocation.2013
Author(s)
Watanabe, M., Mao, Q., Novriyanti, E., Kita, K., Takagi, K., Satoh, F. and Koike, T.
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Journal Title
Trees
Volume: 27
Pages: 1647-1655
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Photosynthetic traits in leaves of Siebold’s beech (Fagus crenata) saplings under free air O3 exposure in relation to the within-canopy light gradient2013
Author(s)
Watanabe, M., Hoshika, Y., Inada, N., Mao, Q. and Koike, T.
Organizer
International Conference “Vegetation Response to Climate Change and Air Pollution - Unifying research and evidence across northern and southern hemispheres”
Place of Presentation
Ilhaus, Bahia, Brazil
Year and Date
20130901-20130906
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[Presentation] Ectomycorrhizal richness and growth of hybrid larch F1 under elevated O3 and CO2.2013
Author(s)
Wang, XN., Mao, QZ., Qu, LY., Kawaguchi, K., Watanabe, M., Hoshika, Y., Koyama, A. Tamai, Y. and Koike, T.
Organizer
International Conference “Vegetation Response to Climate Change and Air Pollution - Unifying research and evidence across northern and southern hemispheres”
Place of Presentation
Ilhaus, Bahia, Brazil
Year and Date
20130901-20130906
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[Presentation] Responses of Siebold’s beech and oak saplings grown in northern Japanto free air ozone exposure2013
Author(s)
Watanabe, M., Hoshika, Y., Inada, N., Wang, X., Mao, Q. and Koike, T.
Organizer
Workshop for future collaboration between China and Japan about effects of ozone and nitrogen deposition on forest ecosystems in East Asia
Place of Presentation
北京林業大学、北京、中国
Year and Date
20130605-20130606
Invited
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[Book] Effects of ozone on forest ecosystems in Easr and Southeast Asia. In: Matyssek, R., -- E. Paoletti eds.) Climate Change, Air Pollution and Global Challenges2013
Author(s)
Koike, T., Watanabe, M., Hoshika, Y., Kitao, M., Matsumura,H, Funada, R. and Izuta, T.
Total Pages
622 （371-390
Publisher
Elsevier
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