• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

樹木細根の成長・枯死・分解過程における生理的機能の解明

研究課題

研究課題/領域番号 10J02100
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 森林科学
研究機関京都大学

研究代表者

牧田 直樹  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード根 / 回転速度 / 根成長 / 環境要因 / 根呼吸 / 微生物呼吸 / 枯死根 / 分解 / 重量減少 / 炭素循環 / CO2 / 根呼吸速度 / 樹木細根 / コナラ / 菌根菌 / 相利共生 / 光合成速度 / 炭素供給
研究概要

本研究『樹木細根の成長・枯死・分解過程における生理的機能の解明』の目的は、根が発生してからの時間変化に伴う根の生理特性の変動を、根のエイジ(RootAge:発生してからの経過日数)と呼吸量の観点から明らかにすることである。本年度は、昨年度からの継続で、土壌中に設置した透明アクリルでコーティングした自動スキャナ装置を用いて、根の動態観察を継続した。同時に温度や含水率といった環境要因の連続測定も継続して行った。任意の頻度で根の自動撮影ができる画像測定システムを用いることにより、「いつ・どこで・どんな根」が成長あるいは枯死したのか、という詳細な根の時系列情報を獲得することに成功している。また昨年度に開発した、画像から根と土壌を抽出するプログラミングを用いて、根の動態を自動で解析することを可能とした。その成果は、国際誌に掲載された(Nakano, Makita et a1. (2012 : Journal of Plant Nutrition and Soil Science)。
本年度は、その画像データを詳細に解析し、短時間における根の動態と環境要因の関係を明らかとした。結果、1週間という短い期間の解析では、明確な環境要因との関係は見られなかったものの、温度よりも含水率に対応して根が伸張していることが明らかとなった。また、その根系の伸張速度は、すべて同調したパターンをとることが観察された。このことは、根系の成長動態は、環境要因に非常に影響をうけていることが示唆された。今後の課題として、他の季節における根の動態も解析し、日変化・季節変化もなども詳細に解析し環境要因に対する反応性の変化を根の回転速度(ターンオーバ)とともに考察する予定である。さらに得られた細根の生理的機能と生態的機能の関係を基に、森林炭素循環における根呼吸および分解呼吸の役割についての考察し、土壌呼吸量あるいは生態系呼吸量に対する根からのCO2放出量の寄与率をもとめたいと考えている。
以上より、本研究では、根が生まれてから枯死し、分解されていく過程、つまり「根の一生」を明らかにしようと努力した。この根の時間スケールを考慮した結果は、土壌呼吸に対する根からのCO2放出量の寄与率を正確に評価する際に、非常に重要な要素であることが示唆された。今後、土壌中における炭素蓄積量の不均一性、および土壌呼吸の時空間変動の原因を解明する上で、根の時間変化を考慮する必要があることを提案していきたいと考えている。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] Effect of excising and washing treatments on the root respiration rates of Japanese cedar2013

    • 著者名/発表者名
      Makita N., Yaku R., Ohashi M., Fukuda K., Ikeno H., Hirano Y.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: (印刷中) 号: 4 ページ: 379-383

    • DOI

      10.1007/s10310-012-0355-0

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ectomycorrhizal fungal colonization induces physio-morphological changes in Quercus serrata leaves and roots2012

    • 著者名/発表者名
      Makita N., Hirano Y., Yamanaka T., Yoshimura K., Kosugi Y.
    • 雑誌名

      Journal of Plant Nutrition and Soil Science

      巻: 175 号: 6 ページ: 900-906

    • DOI

      10.1002/jpln.201100417

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detection frequency of Pinus thunbergii roots with ground-penetrating radar is related to root biomass.2012

    • 著者名/発表者名
      Hirano Y., Yamamoto R., Dannoura M., Aono K., Igarashi T., Ishii M., Yamase K., Makita N., Kanazawa Y.
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 360 号: 1-2 ページ: 363-373

    • DOI

      10.1007/s11104-012-1252-1

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patterns of root respiration rates and morphological traits in 13 tree species in a tropical forest2012

    • 著者名/発表者名
      Makita N., Kosugi Y., Dannoura M., Takanashi S., Niiyama K., Kassim A., Nik AR.
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: 32 号: 3 ページ: 303-312

    • DOI

      10.1093/treephys/tps008

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of substrate effect of decomposable carbon on respiration process in warm temperate forest2012

    • 著者名/発表者名
      Kominami Y., Jomura M., Ataka M., Tamai K., Miyama T., Dannoura M., Makita N.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: (印刷中) 号: 3 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s10310-011-0315-0

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flat optical scanner method and root dynamics2012

    • 著者名/発表者名
      Dannoura M., Kominami Y., Makita N., Oguma H
    • 雑誌名

      Measuring root -an updated method-

      巻: 1 ページ: 127-133

    • DOI

      10.1007/978-3-642-22067-8_8

    • ISBN
      9783642220661, 9783642220678
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Very fine roots respond to soil depth : biomass allocation, morphology, and physiology in a bload-leaved temperate forest2011

    • 著者名/発表者名
      Makita N., Hirano Y., Mizoguchi T., Kominami Y., Dannoura M., Ishii H., Finer L., Kanazawa Y.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 26 ページ: 95-104

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CH4 emissions from litter-covered sandbars and the edge of a mountain stream in a secondary deciduous broadleaf forest.2011

    • 著者名/発表者名
      Miyama T., Yoshimura K., Kominami Y., Okumura T., Ataka M., Makita N., Salleles J.
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology.

      巻: 67 ページ: 43-51

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Partitioning of respiratory CO2 fluxes in a managed C3 turfgrass fieldtree.2010

    • 著者名/発表者名
      Kosugi Y., Itoh M., Matsubara T, Takanashi S, Osaka K.Mizota Y, Dannoura M., Shimamura T., Makita N.
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 66 ページ: 151-161

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maximum tree height and crown damage determine vertical stratification of canopy tree species in mixed conifer-broadleaf forests of Yakushima Island, southern Japan.2010

    • 著者名/発表者名
      Ishii H., Takashima A., Makita N., Yoshida S.
    • 雑誌名

      Plant Ecology

      巻: 211 ページ: 27-30

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 落葉広葉樹二次林におけるルートリターからのメタン発生特性について2010

    • 著者名/発表者名
      橋本太郎, 深山貴文, 小南裕志, 吉村謙一, 牧田直樹, 金澤洋一
    • 雑誌名

      森林応用研究

      巻: 19 ページ: 34-39

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 光合成で獲得した炭素はいつ根呼吸として消費されるのか?13Cパルスラベリング同位体法を用いての解明2013

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹, 小杉緑子, 高梨聡
    • 学会等名
      124回日本森林学会
    • 発表場所
      岩手大学(岩手県)
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Diurnal variation in root respiration rate in blood leaved Japanese trees : impact of light and photosynthesis on carbon supply to belowground2012

    • 著者名/発表者名
      Makita N., Kosugi Y., Kamakura M.
    • 学会等名
      EuroSoil2012
    • 発表場所
      Fiera Del Levante (イタリア)
    • 年月日
      2012-07-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 枯死根からの微生物分解呼吸を規定しているものは何か?~重量減少・化学組成・形態特性から考える~2012

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹, 川村あゆみ, 小杉緑子, 小南裕志, 谷誠
    • 学会等名
      123回日本森林学会
    • 発表場所
      宇都宮大学
    • 年月日
      2012-03-28
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Poster session. Is variation of soil respiration linked to diurnal patterns of photosynthesis? : carbon partitioning by 13C pulse labeling?2012

    • 著者名/発表者名
      Makta N., Kosugi Y., Takanashi S
    • 学会等名
      EAFES5
    • 発表場所
      Ryuukoku Univ., Shiga.Japan
    • 年月日
      2012-03-18
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Patterns of root respiration rates and morphological traits in 13 tree species in a tropical forest2011

    • 著者名/発表者名
      Makita N., Kosugi Y., Dannoura M., Takanashi S., Niiyama K., Kassim A., Nik AR.
    • 学会等名
      AsiaFlux Workshop 2011
    • 発表場所
      Universiti Teknologi Malaysia., Johor, Malaysia
    • 年月日
      2011-11-08
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] マレーシアパソ熱帯雨林における根呼吸の特徴~根直径と根組織密度からの探索2011

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹, 小杉緑子, 檀浦正子, 高梨聡, 新山馨, Nik AR
    • 学会等名
      第21回日本熱帯生態学会
    • 発表場所
      沖縄県男女共同参画センター
    • 年月日
      2011-05-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 根呼吸速度の日変化-光合成パターンとの関係-2011

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹, 小杉緑子, 鎌倉舞衣
    • 学会等名
      第58回日本生態学会全国大会
    • 発表場所
      北海道コンペティションホール
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Root respiration rates depend on root morphology in a tropical rainforestat Psoh, Malaysia.2010

    • 著者名/発表者名
      Makita N., Kosugi Y., Dannoura M., Takanashi S., Niiyama K., Nik AR
    • 学会等名
      Symposium on the usage of new techniques to understand the carbon dynamics in the forest ecosystem
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2010-11-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Very fine roots respond to soil depth : biomass allocation, morphology, and physiology in a bload-leaved temperate forest2010

    • 著者名/発表者名
      Makita N., Hirano Y., Mizoguchi T., Kominami Y., Dannoura M., Ishii H., Finer L., Kanazawa Y.
    • 学会等名
      Belowground Carbon Turnover Workshop
    • 発表場所
      スロベニア,リブリャナSlovenian Forestry Institute (SFI)
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 異質土壌環境下におけるヒノキの細根およびシュートの形態的・生理的可塑性2010

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹, 杉元貴信, 平野恭弘, 谷川東子, 溝口岳男, 石井弘明
    • 学会等名
      第121回日本森林学会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effect of ectomycorrhizal colonization on root respiration and leaf photosynthesis of Quecus serrata.2010

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹, 平野恭弘, 吉村謙一, 小杉緑子, 川村あゆみ, 山中高史
    • 学会等名
      第33回根研究会
    • 発表場所
      兵庫県立大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 外生菌根菌は樹木生理機能を変化させるのか?~コナラ実生の根呼吸・光合成に着目して~2010

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹, 山中高史, 吉村謙一, 小杉緑子, 平野恭弘
    • 学会等名
      第122回日本森林学会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

URL: 

公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi