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不成績造林地に侵入した有用広葉樹の育成と林分CO2固定能の向上に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 14360078
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林学
研究機関北海道大学

研究代表者

小池 孝良  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (10270919)

研究分担者 笹 賀一郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70125318)
日浦 勉  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教授 (70250496)
高木 健太郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助手 (20322844)
牧野 周  東北大学, 農学研究科, 助教授 (70181617)
丸山 温  北海道大学, 森林総合研究所北海道支所, グループ長 (50343786)
船田 良  北海道大学, 農学研究科, 助教授 (20192734)
研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
14,200千円 (直接経費: 14,200千円)
2004年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2003年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2002年度: 9,800千円 (直接経費: 9,800千円)
キーワード個葉光合成 / 階層構造 / ギャップ / 散孔材 / 環孔材 / CO2分布 / クロロフィル / CO2拡散 / 不成績造林地 / 侵入広葉樹 / 光合成・蒸散機能 / 窒素利用効率 / クロロフィル組成 / 窒素負荷量 / バイオマス / 光順化
研究概要

冷温帯葉落広葉樹の光合成生産機能を,森林を構成する高木の機能を樹冠レベルで評価するとともに,ギャップ更新稚樹や低木層構成樹種の光合成特性を基礎に考察した。樹冠部の光合成特性は林冠層をやや越えた高さ24mの樹冠観測タワーを用いて測定した。上層木の開葉と共に林床へ到達する光量は減少し,落葉とともに増加した。また,CO_2濃度の垂直変化は,風のない日中に樹冠部位では約320ppmまで低下し,夕方には林床付近で約560ppmに達した。高木層の開葉は雪解けの約1週間後から始まり樹冠基部から先端に向かって進行した。シラカンバやケヤマハンノキなどの散孔材樹種の開葉が早く,ハリギリやヤチダモなどの環孔材では約2週間遅かった。初夏には全ての樹種の樹冠部位での光合成速度は高かったが,真夏には樹冠のやや内部に位置する葉の光合成速度が最高であった。落葉が始まる初秋には先駆種であるシラカンバとケヤマハンノキの光合成速度は高かったが,全体としては樹冠部位での光合成速度に樹種間の差はなかった。樹冠下部の葉では集光機能を代表するクロロフィルb量が多く,また,窒素のクロロフィルへの分配量も多かった。林床では上層木の葉が展開して林冠が閉鎖する前に葉を展開し終える樹種や,上層木が落葉しても葉を保持し降霜まで緑葉を維持する樹種が存在した。林床に生育する稚樹では,光飽和での光合成速度(最大光合成速度)は大きな年変動を示した。この原因として春先の乾燥により厚く小さな葉が形成されることが考えられ,葉内部でのCO_2拡散抵抗が最大光合成速度を律速することが示唆された。窒素は最大光合成速度と高い正の相関を持つことから,非破壊で同一葉の機能を推定できる窒素計測器を導入することによって樹冠全体の光合成生産を非破壊で推定できる。

報告書

(4件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (15件) 図書 (2件) 文献書誌 (12件)

  • [雑誌論文] Seasonal and year-to-year variation in light use and nitrogen use of four deciduous broad-leaved tree seedling species invading larch plantations2005

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, S., Koike, T.
    • 雑誌名

      Tree Physiol. 25

      ページ: 467-475

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Seasonal and year-to-year variation in light use and nitrogen use of four deciduous broad-leaved tree seedling species invading larch plantations2005

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, S, Koike, T.
    • 雑誌名

      Tree Physiol. 25

      ページ: 467-475

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Seasonal and year-to-year variation in light use and nitrogen use of four deciduous broad-leaved tree seedling snecies invading larch plantations2005

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, S., Koike, T.
    • 雑誌名

      Tree Physiol. 25

      ページ: 467-475

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Invasion of broadleaf tree species into a larch plantation : Seasonal light environment photosynthesis and nitrogen allocation2004

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, S., Koike, T.
    • 雑誌名

      Physiol.Plant. 121

      ページ: 604-611

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chemical and physical defense in the early and late leaves in three heterophyllous birch species native to northern Japan2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuki, S., Sano, Y., Koike, T.
    • 雑誌名

      Ann Bot 93

      ページ: 141-147

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Invasion of broadleaf tree species into a larch plantation : Seasonal light environment, photosynthesis, nitrogen allocation2004

    • 著者名/発表者名
      Kitaoka, S, Koike, T.
    • 雑誌名

      Physiol.Plant. 121

      ページ: 604-611

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Chemical and physical defense in the early and late leaves in three heterophyllous birch species native to northern Japan.2004

    • 著者名/発表者名
      Matsuki, S., Sane, Y, Koike, T.
    • 雑誌名

      Annals of Botany 93

      ページ: 141-147

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Growth characteristics of root-shoot relations of three birch seedlings raised under different water regimes.2003

    • 著者名/発表者名
      Koike, T., Kitao, M., Quoreshi, A.M., Matsuura, Y.
    • 雑誌名

      Plant and Soil 255

      ページ: 303-310

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stomatal and non-stomatal limitation of Sasa senanensis raised in balanced nutrition regimes2003

    • 著者名/発表者名
      Wang, W., Osaki, M., Hirano, T., Hiura, T., Koike, T.
    • 雑誌名

      Bamboo J. 20

      ページ: 19-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Higher electron transport rate observed at low intercellular CO_2 concentration in long-term drought-acclimated leaves of Japanese mountain birch (Betula ermanii)2003

    • 著者名/発表者名
      Kitao, M., Lei, T.T., Koike, T., Tobita, H., Maruyama, Y.
    • 雑誌名

      Physiol.Plant. 118

      ページ: 406-413

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Growth characteristics of root-shoot relations of three birch seedlings raised under different water regimes.2003

    • 著者名/発表者名
      Koike, T., Kitao, M., Quoreshi, A.M, Matsuura, Y.
    • 雑誌名

      Plant and Soil 255

      ページ: 303-310

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Stomatal and non-stomatal limitation of Sasa senanensis raised in balanced nutrition regimes2003

    • 著者名/発表者名
      Wang, W., Osaki, M., Hirano, T., Hiura, T, Koike, T.
    • 雑誌名

      Bamboo Journal 20

      ページ: 19-32

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Higher electron transport rate observed at low intercellular CO_2 concentration in long-term drought-acclimated leaves of Japanese mountain birch (Betula ermanii).2003

    • 著者名/発表者名
      Kitao, M., Lei, T.T., Koike, T., Tobita, H, Maruyama, Y
    • 雑誌名

      Physiol.Plant. 118

      ページ: 406-413

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Growth characteristics of root-shoot relations of three birch seedlings raised under different water regimes2003

    • 著者名/発表者名
      Koike, T., Kitao, M., Quoreshi, A.M., Matsuura, Y.
    • 雑誌名

      Plant and Soil 255

      ページ: 303-310

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Higher electron transport rate observed at low intercellular CO_2 concentration in long-term drought-acclimated leaves of Japanese mountain birch(Betula ermanii)2003

    • 著者名/発表者名
      Kitao, M., Lei, T.T., Koike, T., Tobita, H., Maruyama, Y.
    • 雑誌名

      Physiol.Plant. 118

      ページ: 406-413

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 樹木生理生態学2004

    • 著者名/発表者名
      小池孝良 編著
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      朝倉書店
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書 2004 研究成果報告書概要
  • [図書] Physiological ecology of trees2004

    • 著者名/発表者名
      Koike, T.ed.
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      Asakura Shoten
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 北岡 哲, 渡邊陽子, 日浦 勉, 奥山 悟, 石井 正, 小池孝良: "上層木の伐採と窒素施肥に対する落葉広葉樹前生稚樹の個葉の応答"日本林学会北海道支部会論文集. 52. 84-86 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ishii, H., Ooishi, M., Maruyama, Y., Koike, T.: "Acclimation of shoot and needle morphology and photosynthesis of two Picea species to different soil nutrient availability"Tree Physiol.. 23. 453-462 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Wang, W., Osaki, M., Hirano, T., Hiura, T., Koike, T.: "Stomatal and non-stomatal limitation of Sasa senanensis raised in balanced nutrition regimes"Bamboo J.. 20. 19-32 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Koike, T., Kitao, M., Quoreshi, A.M., Matsuura, Y.: "Growth characteristics of root-shoot relations of three birch seedlings raised under different water regimes"Plant and Soil. 255. 303-310 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小池孝良, 北尾光俊, 曲 来葉, 香山雅純: "森林環境修復と冷温帯樹種の根圏活動"北方林業. 55. 64-67 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小池孝良, 松木佐和子, 山路恵子, 松本剛史: "樹木の被食防衛能と食葉性昆虫の活動"北方林業. 55. 206-209 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 小池孝良: "光と水と植物のかたちー植物生理生態学入門"文一総合出版、(村岡裕由, 可知直毅編). 119-138 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 北岡哲, 奥山悟, 石井正, 小池孝良: "上層ボクの伐採が広葉樹前生稚樹の光利用特性に与える影響"日本林学会北海道支部会論文集. 51. 30-32 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 野口麻穂子, 香山雅純, 吉田俊也, 小池孝良: "冬山竿材を行った地域におけるトドマツ前生稚樹の光合成特性"日本林学会北海道支部会論文集. 51. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ichie, T., Kitahashi, Y., Matsuki, S., Maruyama, Y., Koike, T.: "The use of a portable non-destructive type nitrogen meter for leaves of woody plants in field studies"Photosynthetica. 40. 289-292 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Wang, W., Osaki, M., Hirano, T., Hiura, T., Koike, T.: "Stomatal and non-stomatal limitation of Sasa senanensis raised in balance nutrition regimes"Bamboo Journal. 20. 13-21 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuda, K., Shibuya, M., Koike, T.: "Maintenance and rehabilitation of the mixed conifer-broadleaved forests in Hokkaido, northern Japan"Eurasian J. For. Res.. 5. 119-130 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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