複数手法の適用による森林炭素循環における根呼吸の役割に関する定量評価

• 研究課題/領域番号: 08J02267
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 林学・森林工学
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 檀浦 正子 京都大学, 農学研究科, 助教
• 研究期間 (年度): 2008 – 2009
• 研究課題ステータス: 完了 (2009年度)
• 配分額: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円); 2009年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 2008年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
• キーワード: 森林炭素循環 / 根呼吸 / 土壌呼吸 / 安定同位体 / ラベリング / CO_2フラックス / スキャナ

研究概要

本研究の目的は、土壌圏からの植物由来の呼吸量を正確に把握し,森林炭素循環における根呼吸の定義の明瞭化と定量化を目指すことであり,本年度は主にフランスにおける森林で安定同位体を用いてのパルスラベリング実験および測定を行った。
2008年10月よりひきつづき、フランス国ボルドー市、国立農業研究所ボルドー支所において炭素安定同位体13Cを樹木にラベリングし、そのシグナルを得ることで樹木の炭素の流れを解明する「CATS(Carbon Allocation of Tree and Soil)」プロジェクトに参加し、光合成産物が根へ到達する速度を測定するための土壌呼吸連続測定とサンプリングによる根中の13C炭素含有量測定を担当するとともに、土壌呼吸における根呼吸の役割を評価するために、日本において開発した根呼吸を非破壊に測定する手法を13C測定に応用し測定を行った。パリ・ナンシーでの実験にも参加し、これらの結果より主要な3樹種であるブナ・カシ・マツにおいて、光合成産物の地下への到達スピードにおおきな違いがみられることを明らかにした。被子植物であるブナ・カシではラベリング後およそ10-32時間で光合成産物は地下部に到達するが、裸子植物であるマツでは40-120時間と4倍以上の違いがみられた。またマツの根での炭素の移動速度は0.09m/hであった。これらの結果は2009年9月、ウィーンにて行われた国際学会で発表するとともに、2010年3月にヨーロッパCOSTミーティングのワーキンググループでの発表を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Partitioning of respiratory CO2 fluxes from a C3 turfgrass field (2010)
  • 著者名/発表者名: Kosugi, Y., Itoh, M., Matsubara, T., Takanashi, S., Osaka, K.
  • 雑誌名: J.Agric.Meteorol.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonal patterns of root production of Japanese oak seedlings and dwarf bamboo grown in the rhizoboxes (2010)
  • 著者名/発表者名: Fukuzawa, K.Dannoura, M., Kanemitsu, S., Kosugi, Y.
  • 雑誌名: Plant Biosystems
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biomass and distribution of roots in a Pinus densiflora forest estimated by methods of destructive block (2009)
  • 著者名/発表者名: Makita N., Hirano Y., Dannoura M., Yamase E., Aono K., Igarashi
  • 雑誌名: Root Research 18(2) ページ: 39-47
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tracing of recently assimilated carbon in respiration at high temporal resolution in the field with a tuneable (2009)
  • 著者名/発表者名: Plain C., Gerant D., Maillard P., Dannoura M., Dong Y., Zeller
  • 雑誌名: Tree Physiology 29 ページ: 1433-1447
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fine root morphological traits determine variation in root respiration of Quercus serrata (2009)
  • 著者名/発表者名: Makita N., Hirano Y., Dannoura M., Kominami Y., Mizoguchi T., Ishii H., Kanazawa Y.
  • 雑誌名: Tree Physiology 29 ページ: 579-585
  • 査読あり
• [雑誌論文] Limiting factors in the detection of tree roots using ground-penetrating radar, Plant Soil, 2008. DOI (2009)
  • 著者名/発表者名: Hirano Y., Dannoura M., Aono K., Igarashi T., Ishii M., Yamase K., Makita N., Kanazawa Y.
  • 雑誌名: Plant and Soil 3 ページ: 15-24
  • 査読あり
• [雑誌論文] The development of an optical scanner method for observation of plant root dynamics (2008)
  • 著者名/発表者名: Dannoura M., Kominami Y., Oguma H., Kanazawa Y.
  • 雑誌名: PlantRoot 2 ページ: 14-18
  • 査読あり
• [雑誌論文] Detection of Cryptomeria japonica roots with ground penetrating radar (2008)
  • 著者名/発表者名: Dannoura M., Hirano Y., Igarashi T., Ishii M., Aono K., Yamase K., Kanazawa Y.
  • 雑誌名: Plant Biosystems 142 ページ: 375-380
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biometric and eddy-covariance-based estimates of carbon balance for a warm-temperate mixed forest in Japan (2008)
  • 著者名/発表者名: Kominami Y., Jomura M., Dannoura M., Goto Y., Tamai K., Miyama T., Kanazawa Y., Kaneko S., Okumura M., Misawa N., Hamada S., Sasaki T., Kimura H., Ohtani Y.
  • 雑誌名: Agricartural and Forest Meteorology 148 ページ: 714-722
  • 査読あり
• [学会発表] Quantifying the velocity of carbon transfer from canopy to the soil (2010)
  • 著者名/発表者名: DANNOURA, M., EPRON, D.
  • 学会等名: Analysing post labelling experiments COST Action : ES0806
  • 発表場所: ナンシー大学(フランス)
  • 年月日: 2010-03-03
• [学会発表] The δ 13C composition of respired CO_2 from roots after ^<13>CO_2 pulse labelling (2009)
  • 著者名/発表者名: Dannoura M., Bosc A., Plain C., Trichet P., Chipeaux C., Sartore M., Bakker M., Epron D., Loustau D.
  • 学会等名: AsiaFluxWorkingShop2009
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-10-28
• [学会発表] Belowground carbon allocation : recovery of 13C in root growth and respiration after in situ 13CO2 pulse (2009)
  • 著者名/発表者名: DANNOURA M., BOSC A., TRICHET P., CHIPEAUX C., SARTORE M., BAKKER
  • 学会等名: nternational symposium Root Research and Applications(RootRAP)
  • 発表場所: ウィーン農科大学(オーストリア)
  • 年月日: 2009-09-04
• [学会発表] Integrated monitoring of Carbon Allocation in Trees and Soil-CATS in Bordeaux- (2009)
  • 著者名/発表者名: DANNOURA M., BOSC A., TRICHET P., CHIPEAUX C., SARTORE M., BAKKER M., DEVAUX M., BRAZZALOTTO D, LAMBROT C., EPRON D., LOUSTAU
  • 学会等名: Second mini symposium on the use of stable isotopes in tree physiology and forest ecology
  • 発表場所: ナンシー大学(フランス)
  • 年月日: 2009-07-03
• [学会発表] 土壌呼吸の構成要素としての根の役割-京都ヒノキ林およびマレーシア熱帯林における測定より- (2009)
  • 著者名/発表者名: 檀浦正子, 小杉緑子, 兼光修平, 谷誠, 牧田直樹, 溝口岳男, 高梨聡, 伊藤雅之
  • 学会等名: 第120回日本森林学会
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2009-03-28
• [学会発表] Time series analysis of root respiration in Japanease mixed forest (2008)
  • 著者名/発表者名: Dannoura M., Komoinami Y., Kanazawa Y.
  • 学会等名: CostE38Workshop, Woody Roots and Ecosystem
  • 発表場所: リスボン、ポルトガル
  • 年月日: 2008-05-18