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土壌窒素環境および根系内の空間的位置の違いによる細根機能の変動性の解明

研究課題

研究課題/領域番号 18J23364
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 植物栄養学・土壌学
研究機関名古屋大学

研究代表者

土居 龍成  名古屋大学, 環境学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2020年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2019年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2018年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード細根 / ヒノキ / 次数分類 / 種内変動 / 樹幹からの距離 / 土壌窒素 / SRL / 直径階級 / 幹からの距離 / 分岐強度 / 土壌酸緩衝能 / 比根長
研究実績の概要

樹木細根は環境変動に敏感な器官であるため、土壌環境状態により細根形態は大きく変動する。土壌窒素環境、樹幹からの水平距離の違いにより細根形態、機能が変動することが考えられる。本研究の目的は、土壌窒素、樹幹からの水平距離の2つの要因に応じた細根系の次数形態特性の変動性を明らかにすることである。土壌窒素環境の異なる2調査地(幸田、三ヶ日)にて、樹幹からの水平距離(1, 3 m)の地点に生育する直径2 mm以下全体のヒノキ細根系を採取した。その後、直径2 mm以下全体の細根系から完全な4次根系を取り出し、形態特性(総根長、総乾重、SRL)を解析し、土壌窒素間、樹幹からの水平距離間における変動性を調べた。その結果、土壌窒素間では4次根系の総乾重、SRLにおいて有意差が認められた。土壌窒素が豊富な幸田では4次根系の総乾重が小さく、SRLが大きかった。また、4次根系の総根長、総乾重、SRLは樹幹からの水平距離間で有意差が認められた。1 m地点の4次根系の総根長は短く、総乾重が小さく、SRLが大きかった。これらのことから、土壌養分である窒素だけでなく、樹幹からの水平距離という空間的な位置の違いでも細根形態は変動し、養分獲得戦略が異なることが示唆された。
また、4次根系の総根長において直径階級0.1 mm刻みの総根長を算出し、土壌窒素、樹幹からの水平距離別で比較した。その結果、4次根系の直径階級別の総根長は0.3-0.4、0.5-0.6 mmの2つのピークが見られた。3 m地点、土壌窒素別における細根系の直径階級別の総根長は同様に2つのピークが見られたが、1 m地点における細根系の直径階級別の総根長のみ0.3-0.4 mmに1つのピークが見られた。このことから、樹幹からの水平距離が短い1 m地点の細根系は3 m地点の細根系よりも養水分吸収能力の高く、寿命が短い細い根であることが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Morphological traits of Chamaecyparis obtusa fine roots are sensitive to soil acid buffering capacity2020

    • 著者名/発表者名
      Doi Ryuusei、Tanikawa Toko、Wada Ryusei、Hirano Yasuhiro
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 452 号: 1-2 ページ: 73-85

    • DOI

      10.1007/s11104-020-04561-w

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variation in the morphology of fine roots in Cryptomeria japonica determined by branch order-based classification.2019

    • 著者名/発表者名
      Wada, R., Tanikawa, T., Doi, R., Hirano, Y.
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 444 号: 1-2 ページ: 139-51

    • DOI

      10.1007/s11104-019-04264-x

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] スギ・ヒノキ細根系の次数別形態特性の比較2021

    • 著者名/発表者名
      土居龍成・谷川東子・和田竜征・平野恭弘
    • 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] 土壌窒素が異なるヒノキ2林分の樹幹からの距離に応じた細根次数形態特性2020

    • 著者名/発表者名
      土居龍成・谷川東子・吉田厳・西村澪・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] 直径2 mm以下の細根系における低次根形態の分岐発生位置による違い2020

    • 著者名/発表者名
      土居龍成・谷川東子・吉田厳・西村澪・平野恭弘
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 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] ヒノキ樹幹からの水平距離に応じた細根系の次数形態特性2019

    • 著者名/発表者名
      土居龍成・谷川東子・吉田厳・西村澪・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] 土壌窒素及び炭素濃度に着目したヒノキ細根系の次数形態の変動2019

    • 著者名/発表者名
      土居龍成, 谷川東子, 平野恭弘
    • 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] 次数別の形態特性から見る直径2 mm以下全体の根系構造2019

    • 著者名/発表者名
      土居龍成, 谷川東子, 平野恭弘
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Morphological variations in branch order-based roots in Chamaecyparis obtusa2018

    • 著者名/発表者名
      Ryuusei Doi, Toko Tanikawa, Ryusei Wada, Yasuhiro Hirano
    • 学会等名
      The 8th East Asian Federation of Ecological Societies
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 酸緩衝能の異なる土壌に生育するヒノキ細根系の次数形態特性2018

    • 著者名/発表者名
      土居龍成, 谷川東子, 和田竜征, 平野恭弘
    • 学会等名
      第49回根研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキ細根系の形態特性ー土壌酸緩衝能に着目して―2018

    • 著者名/発表者名
      土居龍成, 谷川東子, 和田竜征, 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

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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