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FACE(開放系CO2増加実験)で生育した落葉樹の蒸散速度の解明

研究課題

研究課題/領域番号 16658060
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 林学・森林工学
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)
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)
船田 良  東京農工大学, 農学部, 助教授 (20192734)
研究期間 (年度) 2004 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワードFACE / 水利用効率 / 落葉広葉樹 / 土壌含水率 / 気孔コンダクタンス / 道管直径 / 散孔材 / 環孔材 / 土壌水分 / 気孔閉鎖 / 火山灰土壌 / 褐色森林土 / SPAC / 葉の解剖学 / 蒸散速度
研究概要

開放系CO_2増加実験(FACE)を用いて、樹木個体を基礎にした蒸散機能へ及ぼす高CO_2の影響を評価した。火山灰土壌と褐色森林土壌に生育する落葉樹数種の蒸散特性を、植物生理学・樹木解剖学的に解明ることを目的とする。特に、高CO_2と通常CO_2条件に置かれた数種の植物種に関してSPAC(土壌-植物-大気-連続体)の視点から、気孔の環境応答に注目して計測を実測する。火山灰土壌に生育する植物に関しての実験は、世界初の試みと言える。従来の研究から、高CO_2条件では気孔コンダクタンス(通水能力)は抑制されることが指摘されているが、未成熟火山灰起源の土壌条件を特徴とする北海道の代表的樹種の蒸散特性を、その場(in situ)で測定した。
高CO_2環境では植物の水の利用効率か上がるので、土壌面の土壌含水率は高かった。さらに、高CO_2ではLAIが大きいため、土壌面へ到達する日射量が低下したのでこの傾向が促進された。広葉樹の場合、水利用効率が上昇する事によって通水を担う道管の直径が小さくなると考えられる。予備試験の結果、散孔材のシラカンバ・ウダイカンバではこの予測は支持されたが、道管径の太いハリギリでは明確ではなかった。この点は最終年の成果として確認したい。葉の構造には、散孔材のシラカンバ、環孔材のミズナラの水環境への応答をP-V曲線(葉の水環境への適応能力を調べる方法)を測定して調べた。飽水時の浸透ポテシシャル(ψS^<sat>)と圧を失うときの水ポテンシャルを推定したところ、ミズナラでは飽水時の浸透ポテンシャルの差は両土壌条件においても見られなかった。また圧を失うときの水ポテンシャルも同様に差は見られなかった。一方で,シラカンバでは飽水時の浸透ポテンシャルが火山灰土壌で有意に底い値を示し,圧を失うときの水ポテンシャルは火山灰土壌で低い傾向を示した。しかしCO_2条件による差は見られなかった。

報告書

(2件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 高CO2環境下での例温帯樹木の水利用特性の変化が葉柄の内部構造に与える影響2006

    • 著者名/発表者名
      江口則和, 森井紀子, 上田龍四郎, 船田良, 高木健太郎, 日浦勉, 笹賀一郎, 小池孝良
    • 雑誌名

      日本森林学会北海道支部論文集 54

      ページ: 49-51

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] FACE解放系大気CO2増加)に生育する落葉広葉樹の水分生理特性2006

    • 著者名/発表者名
      森井紀子, 江口則和, 船田良, 高木健太郎, 日浦勉, 笹賀一郎, 小池孝良
    • 雑誌名

      日本森林学会北海道支部論文集 54

      ページ: 64-66

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Soil moisture condition and growth of deciduous tree seedlings native to northern Japan grown under elevated CO_2 with a FACE system.2005

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, N., Funada, R., Ueda, T., Takagi, K., Hiura, T., Sasa, K., Koike, T.
    • 雑誌名

      Phyton (Horn, Austria) 45

      ページ: 133-138

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Elevated CO_2 and limited nutrition can restrict excitation energy dissipation in photosystem II of Japanese white birch (Betula platyphylla var.japonica) leaves2005

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

      Physiologia Plantarum 125

      ページ: 64-73

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 葉の形から知る樹木の環境適応と光合成作用2005

    • 著者名/発表者名
      小池孝良
    • 雑誌名

      森林科学 45

      ページ: 4-10

    • NAID

      110002952995

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Photosynthetic acclimation of birch, oak and maple seedlings to elevated CO_2 and the mediating effect of low growth irradiance2005

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

      Phyton (Horn, Austria) 45

      ページ: 145-152

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Soil moisture condition and growth of deciduous tree seedlings native to northern Japan raised under elevated CO_2 with a FACE system2005

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, N., Funada, R., Ueda, T., Takagi, K., Hiura, T., Sasa, K., Koike, T.
    • 雑誌名

      Phyton 43(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Defense characteristics of mountain alder seedlings raised under elevated CO_2 and nitrogen supply.2005

    • 著者名/発表者名
      Koike, T., Shibata, T., Matsuki, S., Nomura, M., Tobita, H., Kitao, M., Maruyama, Y.
    • 雑誌名

      Phyton 43(印刷中)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] (開放系大気CO_2増加)を用いた落葉樹への高CO_2付加実験2004

    • 著者名/発表者名
      江口則和, 上田龍四郎, 笹賀一郎, 小池孝良
    • 雑誌名

      北方林業 56

      ページ: 4-7

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 樹木を用いた開放系大気CO_2増加実験(FACE)システムにおける二酸化炭素濃度の制御2004

    • 著者名/発表者名
      高木健太郎, 江口則和, 上田龍四郎, 笹賀一郎, 小池孝良
    • 雑誌名

      北海道の農業気象 56

      ページ: 9-16

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Plant responses to air pollution and global change(eds.Omasa, K.Noucni, I.De Kok, LJ.)2005

    • 著者名/発表者名
      Yazaki, K, Maruyama, Y., Mori, S., Koike, T., Funada, R.
    • 出版者
      Springer Verlag, Tokyo
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [図書] 温暖化現象と植物の生育;「植物生態学」2004

    • 著者名/発表者名
      甲山 隆司編著, 小池孝良分担
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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