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熱帯雨林樹木において乾燥ストレス耐性に種間差が生じる要因の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19H02992
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
研究機関名古屋大学

研究代表者

中川 弥智子  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (70447837)

研究分担者 松尾 奈緒子  三重大学, 生物資源学研究科, 准教授 (00423012)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
15,860千円 (直接経費: 12,200千円、間接経費: 3,660千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2019年度: 7,800千円 (直接経費: 6,000千円、間接経費: 1,800千円)
キーワード吸水深度 / 東南アジア熱帯雨林 / 安定同位体分析 / 樹木根 / 乾燥ストレス / 熱帯雨林 / 地上部特性 / 樹木の吸水深度 / 安定同位体比分析 / 乾燥ストレス耐性 / 季節変化 / 乾燥耐性
研究開始時の研究の概要

気候変動に伴って乾燥化が危惧されている熱帯雨林では、樹木の種によって乾燥ストレスに対する感受性が種によって異なると考えられているが、そのメカニズムは未だに解明しきれていない。これまでは、乾燥ストレスへの耐性と地上部(主に葉)の水分生理特性との関連性が注目されてきたが、水吸収は地下部の根系で行われることから、熱帯樹木の乾燥ストレス耐性の種間差は、吸水深度の違いに起因していると仮説を立てた。本研究では、東南アジア熱帯雨林の高木種を対象に、①乾燥期間における吸水深度、②吸水深度と乾燥ストレス耐性との関係性、および③吸水深度と地上部(葉と材)の水分生理特性との関係について明らかにする。

研究成果の概要

樹木の種多様性が特に高いことで知られるマレーシア・サラワク州のランビルヒルズ国立公園において、高木樹木を対象に、多数の樹種で樹木の吸水深度を推定し、吸水深度の種間や時期による差異、および地上部特性との関連性を調査した。
フタバガキ科6種の間ではある種がより深い土壌水を利用していること、土壌含水率や気温などの影響で吸水深度は期間によって変化するものの、そのパターンは樹種によって様々であること、一部の時期では開花頻度が高い樹種ほど深い層から吸水していることが分かった。樹種によって吸水深度および吸水深度の継時変化が異なるため、乾燥ストレス耐性の種間差に吸水深度が影響している可能性が示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

乾燥が進むにつれて土壌表層から水が蒸発するため、土壌深度に沿って水の酸素や水素の安定同位体比勾配が形成されること、および樹木の根から吸水された水の同位体分別が樹体内では起こらないことを利用して、樹木の吸水深度は推定されてきた。そのため、頻繁な降雨によって土壌の同位体比勾配が形成されにくい湿潤林の樹木の吸水深度に関する研究はかなり限定的であったが、本研究により、試料の採集方法を工夫することで、熱帯雨林樹木でも吸水深度推定が可能であることを示した。また、樹木の吸水深度と開花頻度の関係を初めて明らかにした点でも、学術的意義が高い研究成果である。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] サラワク州森林局(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Forest Department Sarawak(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] サラワク州森林局(マレーシア)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Perspective: Improving the accuracy of plant phenology observations and land-cover and land-use detection by optical satellite remote-sensing in the Asian tropics2023

    • 著者名/発表者名
      Nagai Shin、Katsumata Chifuyu、Miura Tomoaki、Tsutsumida Narumasa、Ichie Tomoaki、Kotani Ayumi、Nakagawa Michiko、Khoon Kho Lip、Kobayashi Hideki、et al.
    • 雑誌名

      Frontiers in Forests and Global Change

      巻: 6 ページ: 1-16

    • DOI

      10.3389/ffgc.2023.1106723

    • 関連する報告書
      2021 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] Effects of host tree size on the species richness and abundance of epiphyte assemblages in a Bornean lowland tropical forest2022

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Komada, Takao Itioka, Akira Nakanishi, Shuichiro Tagane, Usun Shimizu-kaya, Michiko Nakagawa, Paulus Meleng, Runi anak Sylvester
    • 雑誌名

      Tropics

      巻: 30 号: 4 ページ: 53-61

    • DOI

      10.3759/tropics.MS21-12

    • NAID

      130008165601

    • ISSN
      0917-415X, 1882-5729
    • 年月日
      2022-03-01
    • 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] Water uptake patterns of tropical canopy trees in Borneo: Species-specific and temporal variation and relationships with aboveground traits2022

    • 著者名/発表者名
      Katsuura Hiiragi, Naoko Matsuo, Shoko Sakai, Kazuma Kawahara, Tomoaki Ichie, Tanaka Kenzo, Dulce Chung Aurelia, Tomonori Kume, Michiko Nakagawa
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: 42 ページ: 1928-1942

    • DOI

      10.1093/treephys/tpac061

    • 関連する報告書
      2021 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] Vertical variation in wood CO2 efflux is not uniformly related to height: Measurement across various species and sizes of Bornean tropical rainforest trees.2019

    • 著者名/発表者名
      A. Katayama, T. Kume, R. Ichihashi, M. Nakagawa
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 1000-1008

    • DOI

      10.1093/treephys/tpz022

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Comparison of tree species composition between two heath forest in southern part of Sarawak2023

    • 著者名/発表者名
      Nur Safinas Binti JELANI, Meekiong KALU, Yahud Bin WAT, Yazid Bin KALBI, Halipah Binti BUJANG, Mohizah Binti MOHAMAD, Noorhana Binti MOHD SAPAWI, Stafannie Nilla Anak MARSHALL RIO, Dami Anak JUDE, Michiko NAKAGAWA
    • 学会等名
      第70回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 東南アジア熱帯雨林における樹木の吸水深度特性:種間差・季節変動・地上部特性との関係2022

    • 著者名/発表者名
      勝浦柊,松尾奈緒子,酒井章子,川原和眞,市栄智明,田中憲蔵,Dulce Chung Aurelia,久米朋宣,中川弥智子
    • 学会等名
      第32回日本熱帯生態学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Variation of effects of host tree size on the species richness and abundance of epiphyte assemblages among tropical forests2022

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Komada, Takao Itioka, Akira Nakanishi, Shuichiro Tagane, Usun Shimizu-kaya, Michiko Nakagawa, Paulus Meleng, Runi anak Sylvester
    • 学会等名
      58th annual meeting of the association for tropical biology and conservation
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term Field Data Unveil Characteristics of Phenology and Forest Dynamics in a Bornean Tropical Rain Forest2021

    • 著者名/発表者名
      Michiko Nakagawa
    • 学会等名
      (The 9th IC-GU12) International Symposium on a recent progress in forest ecology and management 2021
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Carbon cycling of a mature tropical rainforest in Lambir Hills Natinoal Park2021

    • 著者名/発表者名
      Ayumi Katayama, Mizue Ohashi, Michiko Nakagawa
    • 学会等名
      International Conference on Forest Resources Management
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] フタバガキ科樹木における吸水深度の種間比較2020

    • 著者名/発表者名
      勝浦柊・松尾奈緒子・中川弥智子
    • 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] Effects of rainfall exclusion on tropical emergent tree in Southeast Asian tropics2020

    • 著者名/発表者名
      Yuji Tokumoto, Masaki J Kobayashi, Masaomi Hatakeyama, Yuta Inoue, Yayoi Takeuchi, Daisuke Todaka, Tomonori Kume, Tomo'omi Kumagai, Tomoaki Ichie9, Tohru Nakashizuka, Michiko Nakagawa, Shoko Sakai, Kentaro K Shimizu
    • 学会等名
      World Biodiversity Forum
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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