2013 Fiscal Year Research-status Report
乾燥・流砂地域の植物の適応メカニズム：通水機能の回復に関する水力学的機構の解明
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25850107
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | Okayama University |
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Principal Investigator |
三木 直子 岡山大学, その他の研究科, 准教授 (30379721)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 水輸送 / キャビテーション / 再充填 / 水の再分配 / 貯水 / 通水阻害 / 乾燥地域 / 乾燥ストレス |
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| Research Abstract |
砂漠化が進行する乾燥・流砂地域の植物の適応メカニズムの一つである通水機能の回復にかかわる水力学的な側面の一連のメカニズムを明らかにするために、初年度には主に、①様々な生活形を有する樹種のキャビテーション抵抗性と木部通水機能の回復性の評価、②乾燥地域に生育する樹種の吸水特性の解明、について解析を進めた。
①については、常緑性・落葉性、高木性・低木性・匍匐性、など生活形が異なる樹種を対象として、キャビテーション抵抗性と木部の回復性について測定を行った。その結果、種特性や、落葉性と常緑性といった生活形の違いを明らかにすることができた。
②については、乾燥地域に生育樹種のうち、匍匐性の常緑針葉樹であるJuniperus sabinaについて、降雨に関連した土壌層別の水分の不均一性に伴う不定根間での水の移動から、吸水特性、ならびに水利用特性を明らかにした。主根と不定根間の主軸および匍匐枝上 (主軸、枝_基部)と、匍匐枝上の不定根より先端側 (枝_先端) に樹液流センサーを設置し測定した。その結果、いずれの個体も夜間の正の樹液流(Vh)は無降雨期に主根と不定根間(主軸と枝_基部)のみで認められ、降雨後は速やかに低下した。枝_先端では認められなかった。日中のVhは無降雨期は低く降雨後に速やかに上昇した。一般化線形混合モデルにより、夜間のVhを目的変数、大気飽差および主根部と不定根部の土壌層間の水ポテンシャル差(ΔΨ)を説明変数として解析を行ったところ、夜間のVhはいずれのセンサー位置でも大気飽差が説明変数として選択され、ΔΨについては主根と不定根間(主軸と枝_基部)で選択され、枝_先端については選択されなかった。以上より、無降雨期の夜間に、湿潤な土壌層の主根から乾燥した表層土壌へ不定根を介した水の移動が起こっており、これにより降雨および地下水の効果的な利用が実現していると考えられた。
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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
初年度に予定していた「様々な生活形を有する樹種のキャビテーション抵抗性と木部通水機能の回復性の評価」についてはほぼ行うことができた。また、「木部の通水機能の回復性と乾燥ストレス時の木部キャパシタンスの関係性の解明」についても、順次解析を進めているところである。また、2年目以降に予定していた「乾燥地域に生育する樹種の吸水特性の解明」の一部を前倒しして行うことができ、更にこれについては、論文として公表することができた。このような状況を踏まえて、2の概ね順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
木部の通水機能の回復性と乾燥ストレス時の木部キャパシタンスの関係性の解明について更に進めていくとともに、材密度の異なる樹種における木部の構造的特性とキャパシタンスの解析についても取りかかる予定である。これにより、木部構造、貯水性、回復性の関係性を明らかにしていく。乾燥進行過程における木部横断面の水分布の解析についても一部の種について解析を開始する。また、様々な生活形を有する樹種のキャビテーション抵抗性と木部通水機能の回復性の評価で得られた知見について、論文として公表できるように準備を進めていく予定としている。
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[Journal Article] Contribution of Adventitious Roots to Water Use Strategy of Juniperus sabina in a Semiarid Area of China.2014
Author(s)
Yang, L., Miki, N. H., Matsuo, N., Zhang, G., Wang, L., Yoshikawa, K.
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Journal Title
Journal of Agricultural Science and Technology A
Volume: 4(3A)
Pages: in press
Peer Reviewed
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