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植物のアーキテクチャ:伸長成長と力学的安定性のトレードオフ

研究課題

研究課題/領域番号 20370015
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生態・環境
研究機関東京農業大学

研究代表者

廣瀬 忠樹  東京農業大学, 国際食料情報学部, 教授 (90092311)

研究分担者 彦坂 幸毅  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 教授 (10272006)
衣笠 利彦  鳥取大学, 農学部, 助教 (80403377)
連携研究者 長嶋 寿江  東北大学, 大学院・生命科学研究科, 研究員 (20323503)
研究期間 (年度) 2008 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円)
2011年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2010年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2009年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2008年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード生理生態 / 植物のアーキテクチャ / 伸長成長 / 力学的安定性 / 資源利用 / 成長と繁殖 / 窒素 / 光 / 分枝自律性 / 植物 / アーキテクチャ / 繁殖 / 組織化学 / リグニン
研究概要

群落密度が植物のアーキテクチャに与える影響をメタマーの伸長成長と力学的強度に着目して解析した。群落個体は力学的安定性を犠牲にして伸長成長を行う。これに対し孤立個体は伸長成長を抑え,分枝成長により受光量を大きくする。このため窒素利用効率は孤立個体で大きく,光利用効率は群落個体で大きい。力学的強度の指標であるヤング率は茎の体積重とともに増加する。群落個体は,体積重は小さいが体積重あたりのヤング率は大きく,倒伏の限界まで伸長する。

報告書

(6件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2012 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (42件) (うち査読あり 42件) 学会発表 (9件)

  • [雑誌論文] Leaf-level nitrogen use efficiency : definition and importance2012

    • 著者名/発表者名
      Hirose T
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 169 号: 3 ページ: 591-597

    • DOI

      10.1007/s00442-011-2223-6

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mean residence time of leaf number, area, mass and nitrogen in canopy photosynthesis2012

    • 著者名/発表者名
      Hirose T, Oikawa S
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 169 号: 4 ページ: 927-937

    • DOI

      10.1007/s00442-012-2266-3

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The roles of mechanical stimuli and light quality in height convergence in crowded Chenopodium album stands2012

    • 著者名/発表者名
      Nagashima H, Hikosaka K
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: (in press)

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth and nitrogen use in Xanthium canadense grown in an open or in a dense stand2012

    • 著者名/発表者名
      Watari R, Nagashima H, Hirose T
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum

      巻: 144 ページ: 335-345

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Growth and nitrogen use in Xanthium canadense grown in an open or in a dense stand2012

    • 著者名/発表者名
      Watari R
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum

      巻: 144 号: 4 ページ: 334-345

    • DOI

      10.1111/j.1399-3054.2011.01563.x

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrogen use efficiency revisited2011

    • 著者名/発表者名
      Hirose T
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 166 ページ: 863-867

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demand and supply of N in seed production of soybean(Glycine max) at different N fertilization levels after flowering2011

    • 著者名/発表者名
      Kinugasa T, Sato T, Oikawa S, Hirose T
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 125 ページ: 275-281

    • NAID

      10030303557

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal use of leaf nitrogen explains seasonal change in leaf nitrogen content of an understory evergreen shrub2011

    • 著者名/発表者名
      Muller O, Hirose T, Werger MJA, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 108 ページ: 529-536

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plants in a crowded stand regulate their height growth so as to maintain similar heights to neighbours even when they have potential advantages in height growth2011

    • 著者名/発表者名
      Nagashima H, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 108 ページ: 207-214

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Demand and supply of N in seed production of soybean (Glycine max) at different N fertilization levels after flowering2011

    • 著者名/発表者名
      Kinugasa T
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 125 ページ: 275-281

    • NAID

      10030303557

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Environmental dependence of population dynamics and height growth of a subalpine conifer across its vertical distribution : an approach using high-resolution aerial photographs2011

    • 著者名/発表者名
      Shimazaki M
    • 雑誌名

      Global Change Biology

      巻: 17 ページ: 3431-3438

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenotypic and genetic differences in a perennial herb across a natural gradient of CO2 concentration2011

    • 著者名/発表者名
      Nakamura I
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 165 ページ: 809-818

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of elevated CO2 concentration on seed production in C3annual plants2011

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 62 ページ: 1523-1530

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrogen use efficiency revisited.2011

    • 著者名/発表者名
      Hirose T.
    • 雑誌名

      Oecologia (in press)

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of elevated CO2 concentration on seed production n C3 annual plants.2011

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K, Kunugasa T, Oikawa S, Onoda Y, Hirose T.
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany 62

      ページ: 1523-1530

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrogen use efficiency revisited2011

    • 著者名/発表者名
      Hirose T
    • 雑誌名

      Oecologia DOI 10.1007/s00442-011-1942-z

      巻: (on-line出版のため未定 未定)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plants in a crowded stand regulate their height growth so as to maintain similar heights to neighbours, even when they have potential advantages in height growth.2011

    • 著者名/発表者名
      Nagashima H
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: (on-line出版のため未定 in press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of elevated CO2 concentration on seed production in C3 annual plants2011

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Botany

      巻: 62 ページ: 1523-1530

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Architecture and growth of an annual plant Chenopodium album in different light climates2010

    • 著者名/発表者名
      Nishimura E, Suzaki E, Irie M, Nagashima H, Hirose T
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 25 ページ: 383-393

    • NAID

      10027356952

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactions between elevated CO_2 and N_2-fixation determine soybean yield. a test using non-nodulated mutant2010

    • 著者名/発表者名
      Oikawa S, Miyagi K-M, Hikosaka K, Okada M, Matsunami T, Kokubun M, Kinugasa T, Hirose T
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 330 ページ: 163-172

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Architecture and growth of an annual plant Chenopodium album in different light climates.2010

    • 著者名/発表者名
      Nishimura E, Suzaki E, Irie M, Nagashima H, Hirose T.
    • 雑誌名

      Ecological Research 25

      ページ: 383-393

    • NAID

      10027356952

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactions between elevated CO2 and N2-fixation determine soybean yield-a test using non-nodulated mutants.2010

    • 著者名/発表者名
      Oikawa S, Miyagi K, Hikosaka K, Okada M, Matsunami T, Kokubun M, Kinugasa T, Hirose T.
    • 雑誌名

      Plant and Soil 330

      ページ: 163-172

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Why does Viola hondoensis (Violaceae) shed its winter leaves in spring?2010

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K
    • 雑誌名

      American Journal of Botany

      巻: 97 ページ: 1944-1950

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light interception in species with different functional groups coexisting in moorland plant communities2010

    • 著者名/発表者名
      Kamiyama C
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 164 ページ: 591-599

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of atmospheric CO2 concentration, irradiance and soil nitrogen availability on leaf photosynthetic traits on Polygonum sachalinense around the natural CO2 springs in northern Japan2010

    • 著者名/発表者名
      Osada N
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 164 ページ: 41-52

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanisims underlying interspecific variation in photosynthetic capacity across wild plant species2010

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K
    • 雑誌名

      Plant Biotechnology

      巻: 27 ページ: 223-229

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactions between elevated CO2 and N2-fixation determine soybean yield-a test using non-nodulated murant2010

    • 著者名/発表者名
      Oikawa S
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 330 ページ: 163-172

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phenotypic plasticity in photosynthetic temperature acclimation among crop species with different cold tolerances2010

    • 著者名/発表者名
      Yamori W
    • 雑誌名

      Plant Physiology

      巻: 15 ページ: 388-399

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Needle traits of evergreen coniferous shrub growing at wind-exposed and protected sites in a mountain region : Does Pinus pumila produce needles with grester mass per area under wind-stress conditions2009

    • 著者名/発表者名
      Nagano S
    • 雑誌名

      Plant Biology

      巻: 11 ページ: 94-100

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The leaf anatomy of a broad-leaved evergreen allows an increase in nitrogen content in winter2009

    • 著者名/発表者名
      Muller O
    • 雑誌名

      Physiologia Plantarum

      巻: 136 ページ: 299-309

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carbon balance in a monospecific stand of an annual herb Chenopodium album at an elevated CO2 concentration2009

    • 著者名/発表者名
      Borjigidai A
    • 雑誌名

      Plant Ecology

      巻: 203 ページ: 33-44

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The role of Rubisco and cell walls for the interspecific variation in photosynthetic capacity2009

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 160 ページ: 443-451

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A paradox of leaf-trait convergence : why is leaf nitrogen concentration higher in species with higher photosynthetic capacity?2009

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 122 ページ: 245-251

    • NAID

      10025179819

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does photosynthesis adapt to CO2-enriched environments? An experiment on plants originating from three natural CO2 springs2009

    • 著者名/発表者名
      Onoda Y
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 182 ページ: 698-709

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cold tolerant crop species have greater temperature homeostasis of leaf respiration and photosynthesis than cold sensitive species2009

    • 著者名/発表者名
      Yamori W
    • 雑誌名

      Plant and Cell Physiology

      巻: 50 ページ: 203-215

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reproductive yield of individuals competing for light in a dense stand of Xanthium canadense2008

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Y, Oikawa S, Yasumura Y, Hirose T, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 157 ページ: 185-195

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does leaf shedding inrease the whole-plant carbon gain despite some nitrogen being lost with shedding?2008

    • 著者名/発表者名
      Oikawa S, Hikosaka K, Hirose T
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 178 ページ: 617-624

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Costs and benefits of photosynthetic light acclimation of tree seedlings in response to gap formation.2008

    • 著者名/発表者名
      Oguchi R, Hikosaka K, Hiura T, Hirose T
    • 雑誌名

      Oecologia 155

      ページ: 665-675

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does leaf shedding increase the whole-plant carbon gain despite some nitrogen being lost with shedding?2008

    • 著者名/発表者名
      Oikawa s, Hikosaka K, Hirose T
    • 雑誌名

      New Phytologist 178 :

      ページ: 617-624

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reproductive yield of individuals competing for light in a dense stand of an annual, Xanthium canadense.2008

    • 著者名/発表者名
      Matsumoto Y, Oikawa s, Yasumura Y, Hirose T, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Oecologia 157

      ページ: 185-195

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Light capture and plant architecture determine co-existence and competitive exclusion in grassland succession-and grazing interferes in this process.2008

    • 著者名/発表者名
      Werger MJA, Hirose T
    • 雑誌名

      Abhandlungen aus dem Westfalischen Museum fur Naturkunde 70

      ページ: 471-488

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Plants in a crowded stand regulate their height growth so as to maintain similar heights to neighbors, even when they have potential advantages in height growth.

    • 著者名/発表者名
      Nagashima H, Hikosaka K.
    • 雑誌名

      Annals of Botany (in press)

    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Modelling game of leaf dynamics in a leaf canopy2012

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K, Anten NPR
    • 学会等名
      EAFES 5
    • 発表場所
      Ohtsu, Japan
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 異なる光環境で生育した植物のアーキテクチャと成長・資源利用2011

    • 著者名/発表者名
      西村依里子・須崎絵美・入江満美・長嶋寿江・廣瀬忠樹
    • 学会等名
      日本生態学会大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2011-03-16
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] 窒素施肥がイネの分げつと葉群動態に与える影響2011

    • 著者名/発表者名
      中村和輝, 及川真平, 廣瀬忠樹
    • 学会等名
      日本生態学会第58回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] 施肥がイネの分げつと葉群動態に与える影響2011

    • 著者名/発表者名
      中村和輝・及川真平・廣瀬忠樹
    • 学会等名
      日本生態学会大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2010 自己評価報告書
  • [学会発表] 施肥がイネの分げつと要群動態に与える影響2011

    • 著者名/発表者名
      中村和輝
    • 学会等名
      日本生態学会第58回大会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2011-03-08
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 異なる光環境で生育した植物のアーキテクチャと成長・資源利用2010

    • 著者名/発表者名
      西村依里子, 須崎絵美, 入江満美, 長嶋寿江, 廣瀬忠樹
    • 学会等名
      日本生態学会第57回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2009 実績報告書
  • [学会発表] 茎への重量負荷は茎の成長に影響するか?2010

    • 著者名/発表者名
      長嶋寿江, 彦坂幸毅
    • 学会等名
      日本生態学会第57回大会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2010-03-16
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Variation in photosynthetic capacity : How and why?2009

    • 著者名/発表者名
      Hikosaka K.
    • 学会等名
      JSPS Colloquiim "Green chemistry" Stockholm
    • 発表場所
      Sweden
    • 年月日
      2009-05-24
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Physiological constraints on reproductive allocation in monocarpic species2008

    • 著者名/発表者名
      Hirose T
    • 学会等名
      Ecological Society of America
    • 発表場所
      Milwaukee, USA
    • 年月日
      2008-08-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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