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樹木根系における種の識別法の確立:生物多様性の役割の解明を目指して

研究課題

研究課題/領域番号 18K14488
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関信州大学

研究代表者

牧田 直樹  信州大学, 学術研究院理学系, 助教 (40723086)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード細根 / 菌根菌 / 系統学種 / 根特性 / 資源獲得機能 / 滲出物放出速度 / 水吸収速度 / 窒素吸収速度 / 形質 / 水ポテンシャル / 針葉樹 / 広葉樹 / 根系 / 樹種
研究成果の概要

樹木根の種の識別法の確立を行うことを目的に、多様な樹種の根系の形態・化学・解剖・生理測定を統合的に行った。それぞれの根特性は、種間で有意に異なっており、特に系統学種と菌根菌タイプによって区別されることが明らかとなった。本研究の結果から、樹木根系の種特異的な性質(資源獲得能および防御機能)を特徴づけることに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、根系の種の識別を可能とし、種の多様性と生態系機能の関係を評価することに寄与できる群落レベルにおける根系の種ごとの現存量・生産量が評価できるようになれば、根の成長や枯死、種の競争、住み分け、物質循環の環境応答といった現象が細根の種/形質の多様性とあわせて考察できる。このことは、土壌炭素動態のメカニズムの解明やモデル化の精緻化にも繋がり、その波及効果は大きいと期待する。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 8件、 査読あり 17件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] Plasticity of pine tree roots to podzolization of boreal sandy soils2021

    • 著者名/発表者名
      Fujii Kazumichi、Makita Naoki、Kamara Mouctar、Kttim Martin、Sugita Shinya
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: - 号: 1-2 ページ: 209-222

    • DOI

      10.1007/s11104-021-04928-7

    • 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 / 国際共著
  • [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] Distinct patterns of below- and aboveground growth phenology and litter carbon inputs along a boreal site type gradient2021

    • 著者名/発表者名
      Ding Yiyang、Leppalammi-Kujansuu Jaana、Salemaa Maija、Schiestl-Aalto Pauliina、Kulmala Liisa、Ukonmaanaho Liisa、Nojd Pekka、Minkkinen Kari、Makita Naoki、Zeleznik Peter、Merila Paivi、Helmisaari Helja-Sisko
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 489 ページ: 119081-119081

    • DOI

      10.1016/j.foreco.2021.119081

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Slope position and water use by trees in a headwater catchment dominated by Japanese cypress: Implications for catchment‐scale transpiration estimates2020

    • 著者名/発表者名
      Tsuruta Kenji、Yamamoto Hiroyuki、Kosugi Yoshiko、Makita Naoki、Katsuyama Masanori、Kosugi Ken'ichirou、Tani Makoto
    • 雑誌名

      Ecohydrology

      巻: 13 号: 8

    • DOI

      10.1002/eco.2245

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-term effects of biochar on soil CO2 efflux in boreal Scots pine forests2020

    • 著者名/発表者名
      Zhu Xudan、Zhu Tingting、Pumpanen Jukka、Palviainen Marjo、Zhou Xuan、Kulmala Liisa、Bruckman Viktor J.、Koster Egle、Koster Kajar、Aaltonen Heidi、Makita Naoki、Wang Yixiang、Berninger Frank
    • 雑誌名

      Annals of Forest Science

      巻: 77 号: 2

    • DOI

      10.1007/s13595-020-00960-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Molecular composition of soil dissolved organic matter in recently-burned and long-unburned boreal forests2020

    • 著者名/発表者名
      Ide Jun'ichiro、Ohashi Mizue、Koster Kajar、Berninger Frank、Miura Ikumi、Makita Naoki、Yamase Keitaro、Palviainen Marjo、Pumpanen Jukka
    • 雑誌名

      International Journal of Wildland Fire

      巻: in press 号: 6 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1071/wf19085

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of fine root traits on in situ exudation rates in four conifers from different mycorrhizal associations2020

    • 著者名/発表者名
      Akatsuki Maiko、Makita Naoki
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: - 号: 8 ページ: 1071-1079

    • DOI

      10.1093/treephys/tpaa051

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Exploring patterns of fine root morphological, chemical, and anatomical traits of 12 tree species from visible?near-infrared spectral reflectance2019

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Natsuko、Nakaji Tatsuro、Yahara Hikari、Makita Naoki
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 445 号: 1-2 ページ: 469-481

    • DOI

      10.1007/s11104-019-04309-1

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterizing fine-root traits by species phylogeny and microbial symbiosis in 11 co-existing woody species2019

    • 著者名/発表者名
      Yahara Hikari、Tanikawa Natsuko、Okamoto Mizuki、Makita Naoki
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 191 号: 4 ページ: 983-993

    • DOI

      10.1007/s00442-019-04546-2

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature and moisture dependence of daily growth of Scots pine (Pinus sylvestris L.) roots in Southern Finland2019

    • 著者名/発表者名
      Ding Yiyang、Schiestl-Aalto Pauliina、Helmisaari Helj?-Sisko、Makita Naoki、Ryhti Kira、Kulmala Liisa
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: 40 号: 2 ページ: 272-283

    • DOI

      10.1093/treephys/tpz131

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Leaf- and ecosystem-scale photosynthetic parameters for the overstory and understory of boreal forests in interior Alaska2018

    • 著者名/発表者名
      Masahito Ueyama, Narumi Tahara, Hirohiko Nagano, Naoki Makita, Hiroki Iwata, Yoshinobu Harazono
    • 雑誌名

      農業気象

      巻: 74 号: 2 ページ: 79-86

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-17-00031

    • NAID

      130006684513

    • ISSN
      0021-8588, 1881-0136
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Relationships between specific root length and respiration rate of fine roots across stands and seasons in Chamaecyparis obtusa.2018

    • 著者名/発表者名
      Miyatani, K., Tanikawa, T., Makita, N., Hirano, Y.
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 423 号: 1-2 ページ: 215-227

    • DOI

      10.1007/s11104-017-3499-z

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of biochar on carbon and nitrogen fluxes in boreal forest soil2018

    • 著者名/発表者名
      Palviainen Marjo、Berninger Frank、Bruckman Viktor J.、Koster Kajar、de Assumpo Christine Ribeiro Moreira、Aaltonen Heidi、Makita Naoki、Mishra Anup、Kulmala Liisa、Adamczyk Bartosz、Zhou Xuan、Heinonsalo Jussi、Koster Egle、Pumpanen Jukka
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 425 号: 1-2 ページ: 71-85

    • DOI

      10.1007/s11104-018-3568-y

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Seasonal and diurnal patterns of soil respiration in an evergreen coniferous forest: Evidence from six years of observation with automatic chambers2018

    • 著者名/発表者名
      Makita Naoki、Kosugi Yoshiko、Sakabe Ayaka、Kanazawa Akito、Ohkubo Shinjiro、Tani Makoto
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 2 ページ: e0192622-e0192622

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0192622

    • NAID

      120006457122

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A comparison of the biogenic volatile organic compound emissions from the fine roots of 15 tree species in Japan and Taiwan2018

    • 著者名/発表者名
      Tsuruta Jun、Okumura Motonori、Makita Naoki、Kosugi Yoshiko、Miyama Takafumi、Kume Tomonori、Tohno Susumu
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 23 号: 4 ページ: 242-251

    • DOI

      10.1080/13416979.2018.1483129

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 樹木根の成長と構造の基礎的な仕組みと競争・共生関係2021

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹,菱拓雄,小林真,野口享太郎,松田陽介
    • 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] 針葉樹 4 種における細根の無機態窒素吸収と根特性との関係2021

    • 著者名/発表者名
      伊藤拓生,小田あゆみ,暁麻衣子,増本泰河,牧田直樹
    • 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] 針葉樹 4 種における細根系の水透過性と根特性の関係性の解明2021

    • 著者名/発表者名
      増本泰河,暁麻衣子,伊藤拓生,牧田直樹
    • 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] カラマツのシュートと細根のフェノロジーは同期するのか?2021

    • 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] 根滲出物の樹種特異性:野外の根は何をどれぐらい滲出させるのか?2021

    • 著者名/発表者名
      暁麻衣子,伊藤拓生,増本泰河,高梨功次郎,高橋史樹,牧田直樹
    • 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] 樹木細根の機能特性の多樹種比較 ~この根、なんの根?~2021

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹
    • 学会等名
      第439回生存圏シンポジウム「土壌・植物・大気を跨ぐ物質の循環と機能に関するワークショップ」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [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
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷温帯林における樹木細根の滲出速度の多樹種比較2020

    • 著者名/発表者名
      暁麻衣子,牧田直樹
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 分光反射率画像を用いた細根系の再定義:吸収機能と輸送機能の境界を探る2020

    • 著者名/発表者名
      谷川夏子,中路達郎,小畠実和,小田あゆみ,牧田直樹
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 山岳域における広葉樹と針葉樹の根生存戦略:細根呼吸と形態特性からの探求2020

    • 著者名/発表者名
      岡本瑞輝,高橋耕一,牧田直樹
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 高木限界に生育する樹木4種の細根の水および炭素利用様式2020

    • 著者名/発表者名
      矢原ひかり,東若菜,鎌倉真依,高木優哉,小杉緑子,牧田直樹
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] ロシア・カラマツ林における森林火災が細根現存量と根呼吸に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹,Semyon Bryanin,暁麻衣子,Jiyoung An,小林真,高橋輝昌,安江恒,城田徹央,松浦陽次郎
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Tree root exudation with fine root traits under four coniferous forests in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Akatsuki M, Makita N.
    • 学会等名
      AsiaFlux Workshop2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Response of fine root respiration rate and morphological traits along the elevation gradient in Japanease subalpine forest.2019

    • 著者名/発表者名
      Okamoto M, Takahashi K, Makita N.
    • 学会等名
      AsiaFlux Workshop2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 森林限界の樹木4種における細根系の水および炭素利用様式の解明2019

    • 著者名/発表者名
      矢原 ひかり,東 若菜,鎌倉 真依,牧田 直樹
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 近赤外分光反射率画像を用いた樹木細根の樹種間差と根特性の評価2019

    • 著者名/発表者名
      谷川 夏子,中路 達郎,小畠 実和,牧田 直樹
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 飯綱山カラマツ林における葉と細根のフェノロジー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
      日本山の科学会2019年秋季研究大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 森の小さな根の生態2019

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹
    • 学会等名
      日本生態学会 中部地区会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多樹種を対象とした樹木細根滲出速度の比較2019

    • 著者名/発表者名
      暁麻衣子,牧田直樹
    • 学会等名
      第50回記念根研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Seasonal and diurnal patterns of soil respiration in an evergreen coniferous forest: Evidence from six years of observation with automatic chambers.2018

    • 著者名/発表者名
      Makita N.
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Visible near infrared spectral reflectance explains variations in fine root traits of 12 woody species.2018

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa N, Nakaji T, Yahara H, Makita N.
    • 学会等名
      The 8 th East Asian Federation of Ecological Societies
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of multiple fine root traits on morphology, chemistry and anatomy in 11 woody species.2018

    • 著者名/発表者名
      Yahara H, Tanikawa N, Okamoto M, Makita N.
    • 学会等名
      The 8 th East Asian Federation of Ecological Societies
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 植物根.森林学の百科事典2021

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹(編:日本森林学会)
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621305843
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 根の形質.森の根の生態学2020

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹(編:平野恭弘, 野口享太郎, 大橋瑞江)
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320058132
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 根の水吸収.森の根の生態学2020

    • 著者名/発表者名
      牧田直樹(編:平野恭弘, 野口享太郎, 大橋瑞江)
    • 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: 2022-01-27  

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