| 研究課題/領域番号 |
21K19141
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| 研究種目 |
挑戦的研究(萌芽)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分40:森林圏科学、水圏応用科学およびその関連分野
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| 研究機関 | 静岡大学 |
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研究代表者 |
飯尾 淳弘 静岡大学, 農学部, 准教授 (90422740)
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| 研究期間 (年度) |
2021-07-09 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
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| キーワード | 光合成 / 温度応答 / 葉分布構造 / 遷移前期種 / 遷移後期種 / 陽樹と陰樹 / 光合成の温度応答 / ガス交換モデル / 樹冠構造 / 気孔コンダクタンス / 温度応答と順化 / 葉のガス交換モデル / 光合成の最適温度 / ブナ / 陽樹 / 陰樹 / 呼吸 / 葉の分布様式 / 種多様性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
葉の光合成の温度応答は一般的に、暗い環境のほうが明るい環境と比べて温度上昇に対する光合成の低下幅が大きくなる。そのため葉が多く樹木内の暗い種ほど温暖化に対して脆弱な可能性がある。葉量の多い種には成熟林の主役である遷移後期種が多い。温暖化でそれらの光合成量が低下すれば森林の構成種が変わり、生物多様性や生態系機能が大きく変化する可能性があるため、早急に上述の仮説「葉の多い樹木は温暖化に脆弱」を検証する必要がある。そこで、葉量の多い遷移後期種と少ない遷移前期種の葉の光合成機能と分布構造を調べ、それらを考慮した光合成予測モデルを構築して温暖化シミュレーションを行い、この仮説の検証に挑戦する。
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| 研究成果の概要 |
「樹木内部の暗い遷移後期種は、内部の明るい遷移前期種よりも温暖化に対して脆弱である」という仮説を検証するため、アカメガシワなどの遷移初期種とブナ（遷移後期種）の光合成速度の温度応答と葉面積の３次元的分布構造を調べ比較した。光合成能力と最適温度は、陽葉、陰葉に関わらず遷移初期種のほうが後期種よりも高い値を示した。また、遷移前期種は葉を上部に集中させるため、陰葉の割合が遷移後期種よりも少なかった。モデルで光合成の温度応答を光強度別に再現すると、ブナの光合成の最適温度が暗くなるに従って高くなる、予想に反する結果が得られた。これはブナの陰葉の呼吸速度が非常に低いためであり、当初の仮説は棄却された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
樹木の光合成の温度応答を、葉の生理機能だけでなく個体の葉分布構造も含めて解析し、代表的な遷移後期種であるブナについて、内部が暗く陰葉が多いにも関わらず、呼吸速度を低く抑えることで光合成最適温度を高く維持していることを示した。葉の多い遷移後期種がどのように高温に対応するのかを示した重要な知見であり、温度化にともなう森林生産量および樹木動態の変化予測の精緻化への貢献が期待される。
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