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樹木細根のフェノロジー:枯死プロセスの解明とその定量評価

研究課題

研究課題/領域番号 18H02243
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

大橋 瑞江  兵庫県立大学, 環境人間学部, 教授 (30453153)

研究分担者 福澤 加里部  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (10456824)
中路 達郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (40391130)
牧田 直樹  信州大学, 学術研究院理学系, 准教授 (40723086)
平野 恭弘  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60353827)
野口 享太郎  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70353802)
檀浦 正子  京都大学, 農学研究科, 准教授 (90444570)
大澤 晃  京都大学, 地球環境学堂, 教授 (90288647)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2018年度: 7,020千円 (直接経費: 5,400千円、間接経費: 1,620千円)
キーワード枯死根 / フェノロジー / スキャナ法 / 判定基準 / 炭素循環 / 地下部 / 林分単位 / 樹木根 / 枯死 / 森林 / 画像解析 / 枯死過程 / ストレス処理
研究成果の概要

樹木の細根は、葉のように短いサイクルで発生と枯死を繰り返すとされているが、このライフサイクルにおいて、最も不明瞭な部分が衰退から枯死への過程である。本研究は枯死根の判定方法の確立と発生量の解明を目的とした。実験1では枯根判定の不確実性と判定基準のばらつき、細根性状と枯根判定との関係を検討した。その結果、枯死判定は実験者間で大きくばらつき、細根の枯死判定率に影響する要因として、細根の直径、分光反射特性、CN比が挙げられた。実験2では、暖温帯混交林において、スキャナ法を用いて細根枯死のフェノロジーを明らかにした。その結果、枯死根の発生は毎年夏から秋に発生することが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

樹木の枯死根を精度よく定量し、その制御要因を理解することは、温暖化などの気候変動に対する植物の応答を明らかにし、炭素固定などの森林の生態系サービスの変化を予測するために危急である。本研究によって、樹木細根の枯死判定は実験者に依存し、その原因の一つに判定基準の違いがあることが示された。したがって、細根枯死の統一的な判定基準を確立し、精度よく枯死量を推定することが、森林の生態系サービスを理解するうえで重要であることが示された。また本研究により、枯死根のフェノロジーを林分レベルで定量する方法が確立された。今後は、この方法により、広域的な枯死根フェノロジーを評価していく必要がある。

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (57件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 3件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (47件) (うち国際学会 2件、 招待講演 6件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Evaluation of spatial and temporal variation in fine root dynamics in a temperate mixed forest using a scanner method2023

    • 著者名/発表者名
      Kuwabe Nanaho、Ohashi Mizue
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 29 号: 3 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1080/13416979.2023.2186208

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3D reconstruction using Structure-from-Motion: a new technique for morphological measurement of tree root systems2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Yuki、Ikeno Hidetoshi、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Yamase Keitaro、Todo Chikage、Dannoura Masako、Ohashi Mizue
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 477 号: 1-2 ページ: 829-841

    • DOI

      10.1007/s11104-022-05448-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rhizomes play significant roles in biomass accumulation, production and carbon turnover in a stand of the tall bamboo <i>Phyllostachys edulis</i>2022

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Keito、Ohashi Mizue、Fujihara Michiro、Kitayama Kanehiro、Onoda Yusuke
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 28 号: 1 ページ: 42-50

    • DOI

      10.1080/13416979.2022.2090669

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anatomical patterns of condensed tannin in fine roots of tree species from a cool-temperate forest2021

    • 著者名/発表者名
      Endo Izuki、Kobatake Miwa、Tanikawa Natsuko、Nakaji Tatsuro、Ohashi Mizue、Makita Naoki
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: - 号: 1 ページ: 59-71

    • DOI

      10.1093/aob/mcab022

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of wind and slope on buttress development in temperate tree species2021

    • 著者名/発表者名
      Kuwabe Nanaho、Kawai Kiyosada、Endo Izuki、Ohashi Mizue
    • 雑誌名

      Plant Root

      巻: 15 号: 0 ページ: 50-59

    • DOI

      10.3117/plantroot.15.50

    • NAID

      130008113851

    • ISSN
      1881-6754
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spatial and temporal patterns of root dynamics in a Bornean tropical rainforest monitored using the root scanner method2019

    • 著者名/発表者名
      Endo Izuki、Kume Tomonori、Kho Lip Khoon、Katayama Ayumi、Makita Naoki、Ikeno Hidetoshi、Ide Jun’ichiro、Ohashi Mizue
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 443 号: 1-2 ページ: 323-335

    • DOI

      10.1007/s11104-019-04203-w

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Characteristics of root decomposition based on in situ experiments in a tropical rainforest in Sarawak, Malaysia: impacts of root diameter and soil biota2019

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Mizue、Makita Naoki、Katayama Ayumi、Kume Tomonori、Matsumoto Kazuho、Kumagai Tomo’omi、Endo Izuki、Kho Lip Khoon
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 436 号: 1-2 ページ: 439-448

    • DOI

      10.1007/s11104-018-03929-3

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reconstruction of root systems in Cryptomeria japonica using root point coordinates and diameters2018

    • 著者名/発表者名
      Ohashi Mizue、Ikeno Hidetoshi、Sekihara Kotaro、Tanikawa Toko、Dannoura Masako、Yamase Keitaro、Todo Chikage、Tomita Takahiro、Hirano Yasuhiro
    • 雑誌名

      Planta

      巻: 249 号: 2 ページ: 445-455

    • DOI

      10.1007/s00425-018-3011-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Image analysis procedure for the optical scanning of fine-root dynamics: errors depending on the observer and root-viewing window size2018

    • 著者名/発表者名
      Kume Tomonori、Ohashi Mizue、Makita Naoki、Kho Lip Khoon、Katayama Ayumi、Endo Izuki、Matsumoto Kazuho、Ikeno Hidetoshi
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: 38 号: 12 ページ: 1927-1938

    • DOI

      10.1093/treephys/tpy124

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 淡路島のモウソウチクにおける枯死根量の解明2023

    • 著者名/発表者名
      川瀬耕平・大橋瑞江
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習手法を用いた根圏画像からの細根抽出の性能比較2023

    • 著者名/発表者名
      山形拓人・池野英利・木村敏文・礒川悌次郎・中路達郎・大橋瑞江
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 土壌圧縮がカラマツ苗木の成長と根の動態に及ぼす影響2023

    • 著者名/発表者名
      遠藤いず貴・中路達郎・刀祢翔太・井手淳一郎・大橋瑞江
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] SfMを用いた樹木根の形態計測におけるノイズ除去法の影響2023

    • 著者名/発表者名
      岡本祐樹・池野英利・平野恭弘・谷川東子・山瀬敬太郎・藤堂千景・檀浦正子・大橋瑞江
    • 学会等名
      第70回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 樹木の枯死根特性と枯死判定との関係2023

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江・ 中路達郎・牧田直樹・野口享太郎・ 福澤加里・檀浦正子・平野恭弘
    • 学会等名
      第70回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いた二種の細根自動抽出ソフトウェアの評価2022

    • 著者名/発表者名
      山形拓人・池野英利・木村敏文・磯川悌次郎・岡本祐樹・大橋瑞江
    • 学会等名
      第56回根研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Fine root production and mortality in a stand scale determined by an optical scanning method2022

    • 著者名/発表者名
      M. Ohashi, T. Kume, I. Endo, M. Dannoura, N. Kuwabe, H. Ikeno
    • 学会等名
      8th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acquisition of the 3D morphological data from 2D images using SfM-MVS2022

    • 著者名/発表者名
      Y. Okamoto, H. Ikeno, Y. Hirano, T. Tanikawa, K. Yamase, C. Todo, M. Dannoura, M. Ohashi
    • 学会等名
      8th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 樹木の根系と分布2021

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江
    • 学会等名
      第132回 日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 樹木根系の持つ炭素の貯留能とその動態に関する研究2021

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江
    • 学会等名
      第132回 日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 森林生態系の地下部における炭素動態の研究2021

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江
    • 学会等名
      日本生態学会 第69回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 根の時空間的動態パターンの推定に必要なスキャナ画像の取得地点数の解析2021

    • 著者名/発表者名
      遠藤いず貴・久米朋宣・仲畑 了・片山歩美・大橋瑞江
    • 学会等名
      第132回 日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 混交二次林とスギ人工林における細根動態の比較2021

    • 著者名/発表者名
      桑辺七穂・趙星一・大橋瑞江
    • 学会等名
      第132回 日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] フラットヘッドスキャナにより撮影された土壌画像に対する輝度補正手法2021

    • 著者名/発表者名
      前川新司・礒川悌次郎・木村敏文・池野英利・大橋瑞江・上浦尚武
    • 学会等名
      第132回 日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 淡路島の竹林におけるリターの動態の解明2021

    • 著者名/発表者名
      植田多門・小林慧人・久米朋宣・大橋瑞江
    • 学会等名
      第132回 日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキ林分内における細根の成長、枯死フェノロジーの空間変動性2021

    • 著者名/発表者名
      藤井黎・大橋瑞江・檀浦正子
    • 学会等名
      第132回 日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 森林生態系における物質循環2020

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江
    • 学会等名
      産学官共催セミナー 国産材・早生植林材活用のアップデート -ポストコロナ時代・未曽有の環境変化に備えて-
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 系統学種および菌根タイプの異なる樹種間における縮合型タンニンの集積特性比較2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤いず貴・小畠実和・谷川夏子・中路達郎・大橋瑞江・牧田直樹
    • 学会等名
      第53回根研究学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 細根の組織発達過程における縮合型タンニンの役割の樹種間比較2020

    • 著者名/発表者名
      遠藤いず貴・小畠実和・谷川夏子・中路達郎・大橋瑞江・牧田直樹
    • 学会等名
      第52回根研究学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 温帯混交林における細根の季節動態とのその制御要因について2020

    • 著者名/発表者名
      桑辺七穂・趙星一・大橋瑞江
    • 学会等名
      第52回根研究学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] スキャナ法によるスギ細根の成長と枯死パターンの解明2020

    • 著者名/発表者名
      趙星一・桑辺七穂・大橋瑞江
    • 学会等名
      第52回根研究学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] フィンランド北方林における根系研究の発展2020

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] VisualSfMを用いた多枚数画像からの樹木根系三次元モデルの再構築2020

    • 著者名/発表者名
      岡本祐樹・大橋瑞江・木村敏文・池野英利
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 温帯混交林における地上部-地下部フェノロジーの関係2020

    • 著者名/発表者名
      桑辺七穂・ZHAO, XINGYI・大橋瑞江
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキ林における細根現存量と枯死量の推定:空間的なばらつきを踏まえて2020

    • 著者名/発表者名
      藤井黎・大橋瑞江・檀浦正子
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スキャナ法によるスギ細根の成長・枯死パターンの解明2020

    • 著者名/発表者名
      趙星一・桑辺七穂・大橋瑞江
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 分光・蛍光撮影によるカラマツ細根の枯死分解過程の評価2020

    • 著者名/発表者名
      中路達郎・小熊宏之・大橋瑞江・牧田直樹
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキ細根は細根系内のどの位置で脱落するのか?2020

    • 著者名/発表者名
      吉田厳・土居龍成・和田竜征・谷川東子・平野恭弘
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキにおける脱落根の量と形態の1年間の推移2020

    • 著者名/発表者名
      吉田厳・谷川東子・土居龍成・和田竜征・平野恭弘
    • 学会等名
      日本生態学会第67回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 長野県カラマツ林における細根とシュートの動態および色情報2020

    • 著者名/発表者名
      田村梓,小熊宏之,藤本稜真,栗林正俊,牧田直樹
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 根系を介した炭素フローの解明に向けて2019

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江
    • 学会等名
      北海道大学低温科学研究所共同研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マツの根の解剖学的構造と呼吸量2019

    • 著者名/発表者名
      檀浦正子・辻祥子
    • 学会等名
      第50回根研究学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキ人工林における根現存量の空間的なばらつき2019

    • 著者名/発表者名
      藤井黎・大橋瑞江・大澤晃・檀浦正子
    • 学会等名
      第50回根研究学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スキャナ法を用いた温帯混交林における樹木根フェノロジーの評価2019

    • 著者名/発表者名
      桑辺七穂・趙星一・大橋瑞江
    • 学会等名
      第50回根研究学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スギ細根の成長の初期変化2019

    • 著者名/発表者名
      趙星一・桑辺七穂・大橋瑞江
    • 学会等名
      第50回根研究学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] スキャナー画像の取得地点数が根の動態の時間変動パターン推定に与える影響評価2019

    • 著者名/発表者名
      遠藤いず貴・久米朋宣・仲畑了・大橋瑞江
    • 学会等名
      第50回根研究学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] カラマツ細根の生死判定における分光・蛍光画像および形質観測の有効性2019

    • 著者名/発表者名
      中路達郎・小熊宏之・大橋瑞江・牧田直樹
    • 学会等名
      第50回根研究学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 色・構造・弾力性を用いた樹木根系の枯死判別方法の模索2019

    • 著者名/発表者名
      鈴木大介・遠藤いず貴・中路達郎・牧田直樹・谷川夏子・清水芙宇夏・田村梓・大島暢人・伊藤拓生・増本泰河・吉田厳・藤井黎・大橋瑞江
    • 学会等名
      第50回根研究学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキ2林分の表層土壌における細根の1年間の成長量2019

    • 著者名/発表者名
      西村澪 土居龍成 吉田厳 和田竜征 谷川東子 平野恭弘
    • 学会等名
      第50回根研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 表層土壌におけるヒノキ細根の月別脱落根量2019

    • 著者名/発表者名
      吉田厳・土居龍成・和田竜征・谷川東子・平野恭弘
    • 学会等名
      第50回根研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキにおける脱落根の量と形態の1年間の推移2019

    • 著者名/発表者名
      吉田厳・土居龍成・和田竜征・谷川東子・平野恭弘
    • 学会等名
      日本生態学会中部地区大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 長野県カラマツ林におけるシュートと細根の動態と色変化の関係の解明2019

    • 著者名/発表者名
      田村梓,小熊宏之,藤本稜真,栗林正俊,牧田直樹
    • 学会等名
      第50回根研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ミニリゾトロン法による樹木細根動態の解析2019

    • 著者名/発表者名
      野口享太郎
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Evaluation of root phenology in a temperate mixed forest using a scanner method.2019

    • 著者名/発表者名
      桑辺七穂, 大橋瑞江
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキ表層土壌における細根の脱落根量とその形態2019

    • 著者名/発表者名
      吉田厳 谷川東子 土居龍成 和田竜征 三木和仁 平野恭弘
    • 学会等名
      第130回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 熱帯多雨林における根現存量と根呼吸量の変動特性2018

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江
    • 学会等名
      第48回根研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキ細根の落ち根量2018

    • 著者名/発表者名
      吉田厳 谷川東子 土居龍成 和田竜征 三木和仁 平野恭弘
    • 学会等名
      第4回山岳科学学術集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 森の根の生態学2020

    • 著者名/発表者名
      平野 恭弘、野口 享太郎、大橋 瑞江
    • 総ページ数
      376
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320058132
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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