外生菌根菌の接種技術を応用した、酸性化した土壌に高い抵抗性を持つ針葉樹の開発

• Project/Area Number: 04J01946
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: 林学・森林工学
• Research Institution: Forestry and Forest Products Research Institute
• Research Fellow: 香山 雅純 独立行政法人森林総合研究所, 北海道支所, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2004 – 2005
• Project Status: Completed(Fiscal Year 2005)
• Budget Amount: ¥2,300,000 (Direct Cost : ¥2,300,000); Fiscal Year 2005 : ¥1,100,000 (Direct Cost : ¥1,100,000); Fiscal Year 2004 : ¥1,200,000 (Direct Cost : ¥1,200,000)
• Keywords: マツ科樹木 / 高CO_2 / 土壌酸性化 / 外生菌根菌 / 光合成特性 / 水分生理 / アカエゾマツ / エゾマツ / トドマツ / カラマツ

Research Abstract

我が国の代表的なマツ科針葉樹の根系には、多くの場合外生菌根菌が感染している。これらの樹種は外生菌根菌と共生関係を結ぶことによって養分や水分の吸収が助長され、成長を促進させている。また、外生菌根菌は、近年増加している酸性降下物の影響を受けやすく、酸性化した土壌から溶出され、植物に対して毒性を示すアルミニウムやマンガンに対しても感受性が高い。しかし、一部の外生菌根菌は、アルミニウムに対して高い抵抗性を持つと報告されている。本研究は、マツ科樹木に高いアルミニウム耐性を持つ外生菌根菌を接種し、酸性降下物に伴う土壌酸性化の影響に加え、増加を続けるCO_2の影響を加味した複合影響が、接種個体のアルミニウム耐性と成長に及ぼす効果を検証する。そして、植林時に外生菌根菌を接種する技術を、酸性環境下における森林の修復・再生技術として新たな知見を提供することを最終目標とする。
本年度は、外生菌根菌の接種に伴う樹木の養分・水分の吸収促進と、成長促進効果、およびCO_2に対する影響を検討するために、アカマツとカラマツの実生にコツブタケの接種を行い、通常のCO_2濃度(360ppm)と2倍の濃度に増加させたCO_2濃度(720ppm)に調節した自然光型環境調節室で実生の育成を実施した。
実験の結果から、アカマツは、コツブタケを接種した個体において乾重量、光合成速度、葉内リン濃度が増加した。また、高CO_2環境下で育成させたアカマツは光合成速度の低下が認められた。一方、カラマツは高CO_2環境下で育成したコツブタケを接種した個体に光合成速度が高くなったが、乾重量や葉内元素濃度に有意な差が認められなかった。

Research Output

• [Journal Article] The damage of deicing salt on two spruce trees species planted along roadsides in northern Japan. (2005)
  • Author(s): Kayama, M., Quoreshi, A.M., Kitahashi, Y., Nakagawa, Y., Sakamoto, Y., Maruyama, Y., Kitao, M., Koike, T.
  • Journal Title: Journal of Agricultural Meteorology 61 Pages : 1113-1115
• [Journal Article] Growth of Korean pine seedlings planted in granite-forest soil treated with H_2SO_2,HNO_3 and HCl solution. (2005)
  • Author(s): Choi, D.S., Lee, C.H., Kayama, M., Jin, H.O, Kim Y.C.
  • Journal Title: Phyton 45(in press)
• [Journal Article] Mycorrhizal activities in Pinus densiflora, P.koraiensis and Larix kaempferi raised under high CO_2 in relation to water use efficiency. (2005)
  • Author(s): Choi, D.S., Kayama, M., Chung, D.J., Jim, H.O., Quoreshi, A.M., Maruyama, Y., Koike, T.
  • Journal Title: Phyton 45(in press)
• [Journal Article] Growth and physiological response of two pine species planted in polluted industrial region in Korea. (2005)
  • Author(s): Choi, D.S., Kayama, M., Jin, H.O., Lee, C.H., Izuta, T., Koike, T.
  • Journal Title: Environmental Pollution 139(in press)
• [Journal Article] Differences in growth characteristics and dynamics of elements absorbed in seedlings of three spruce species raised on serpentine soil in northern Japan. (2005)
  • Author(s): Kayama, M., Quoreshi, A.M., Uemura, S., Koike, T.
  • Journal Title: Annals of Botany 95 Pages : 661-672
• [Journal Article] Deforestation effects on the Micrometeorology in a cool-temperature forest in northernmost Japan. (2005)
  • Author(s): Takagi, K., Nomura, M., Fukuzawa, K., Kayama, M., Shibata, H., Sasa, K., Koike, T., Akibayashi, Y,.Fujinuma, Y., Inukai, K., Maebayashi, M.
  • Journal Title: Journal of Agricultural Meteorology 61(in press)
• [Journal Article] Effect of soil acidification on the growth of Korean pine (Pinus koraiensis) seedlings in granite-derived forest soil. (2005)
  • Author(s): Choi, D.S., Jin, H.O., Lee, C.H., Kim Y.C., Kayama M.
  • Journal Title: Environmental Sciences 12(in press)
• [Journal Article] 韓国安山工業団地に植栽されたマツ属2樹種の衰退現象と成長反応 (2005)
  • Author(s): 香山雅純, 崔 東壽, 陳 鉉五, 李 忠和, 小池孝良
  • Journal Title: 北方林業 56 Pages : 269-272
• [Journal Article] 道央自動車道の樹林地の衰退原因解明と健全性向上に関する管理技術の高度化 (2004)
  • Author(s): 香山雅純, 小池孝良
  • Journal Title: 道路と自然 124 Pages : 30-33
• [Journal Article] アカエゾマツの更新特性-生理生態的特性から- (2004)
  • Author(s): 香山雅純
  • Journal Title: 北方林業 56 Pages : 257-260
• [Book] 森林生態系の科学(中村 太士, 小池 孝良編) (2005)
  • Author(s): 香山雅純
  • Total Pages: 27
  • Publisher: 朝倉書店
• [Book] 小池孝良編 樹木生理生態学.11.3土壌と栄養 (2004)
  • Author(s): 香山雅純
  • Total Pages: 234-243
  • Publisher: 朝倉書店