機能的・構造的樹木モデルを利用した稚樹の生態の統合的理解

• 研究課題/領域番号: 25450205
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 梅木 清 千葉大学, 園芸学研究科, 准教授 (50376365)
• 研究分担者: 宮沢 良行 九州大学, 東アジア環境研究機構, 研究員 (80467943)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2013年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
• キーワード: 機能的・構造的植物モデル / 当年シュートの特徴 / 一次枝成長のモデル化 / 葉形質時系列変化のモデル化 / 光合成速度のモデル化 / 個体蒸散速度の測定

研究成果の概要

常緑広葉樹稚樹の機能的構造的樹木モデルを構築するため，葉の形質（クロロフィル濃度・窒素濃度）を非破壊的に測定する方法を開発した。葉齢・季節にともなう稚樹の葉の形質の時系列変化をモデル化した。地上部シュート構造の詳細な測定にもとづき，当年シュートの特徴を明らかにした。稚樹地上部構造の発達動態を把握するため，一次枝の成長を一次枝および個体全体の環境から説明するモデルを構築した。一次枝を基礎単位として，ボクセル分割した3次元森林空間の中で一次枝・個体・林分の光合成量を計算する機能的・構造的植物モデルを開発した。また，個葉を小さなポリゴンの集合として表現する機能的・構造的植物モデルを開発した。

研究成果

• [雑誌論文] Disentangling long- and short-term changes in perennial organ functions in seasonal environments: a model of foliar chlorophyll and nitrogen in saplings of four evergreen broad-leaved trees (2015)
  • 著者名/発表者名: Mizusaki, D., Umeki, K., Honjo, T.
  • 雑誌名: Photosynthetica 巻: 53 号: 3 ページ: 356-368
  • DOI: 10.1007/s11099-015-0145-y
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Modeling qualitative and quantitative elements of branch growth in saplings of four evergreen broad-leaved tree species growing in a temperate Japanese forest. (2014)
  • 著者名/発表者名: Rahman, L. Umeki, K., Honjo, T.
  • 雑誌名: Trees - Structure and Function 巻: 29 号: 5 ページ: 1539-1552
  • DOI: 10.1007/s00468-014-1064-4
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparison of the growth traits of a commercial pioneer tree species, paper mulberry (Broussonetia papyrifera L. Vent.), with those of shade-tolerant tree species: investigation of the ecophysiological mechanisms underlying shade-intolerance. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, Y., Manythong, C., Fukuda, S., Ogata, K.
  • 雑誌名: Agroforestry Systems 巻: 88 号: 5 ページ: 907-919
  • DOI: 10.1007/s10457-014-9735-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implications of leaf-scale physiology for the tree transpiration characteristics under seasonal flooding and drought in central Cambodia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, Y., Tateishi, M., Komatsu, H., Iwanaga, F., Mizoue, N., Ma, V., Sokh, H., Kumagai, T.
  • 雑誌名: Agricultural and Forest Meteorology 巻: 198-199 ページ: 221-231
  • DOI: 10.1016/j.agrformet.2014.08.013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tropical tree water use under seasonal waterlogging and drought in central Cambodia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, Y., Tateishi, M., Komatsu, H., Ma, V., Kajisa, T., Sokh, H., Mizoue, N., Kumagai, T.
  • 雑誌名: Journal of Hydrology 巻: 515 ページ: 81-89
  • DOI: 10.1016/j.jhydrol.2014.04.049
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transpiration characteristics of a rubber plantation in central Cambodia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, N., Kumagai, T., Miyazawa, Y., Matsumoto, K., Tateishi, M., Lim, T.K., Mudd, R.G., Ziegler, A.D., Giambelluca, T.W., Song, Y.
  • 雑誌名: Tree Physiology 巻: 34 号: 3 ページ: 285-301
  • DOI: 10.1093/treephys/tpu009
  • 査読あり
• [雑誌論文] stimation of annual forest evapotranspiration from a coniferous plantation watershed in Japan (1): Water use components in Japanese cedar stands. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, T., Tateishi, M., Miyazawa, Y., Kobayashi, M., Yoshifuji, N., Komatsu, H., Shimizu, T.
  • 雑誌名: Journal of Hydrology 巻: 508 ページ: 66-76
  • DOI: 10.1016/j.jhydrol.2013.10.047
  • 査読あり
• [雑誌論文] Architectural differences among shaded saplings of four evergreen broad-leaved tree species in Japan. (2013)
  • 著者名/発表者名: Rahman, L., Umeki, K., Honjo, T.
  • 雑誌名: Environmental Information Science 巻: 27 ページ: 5-10
  • NAID: 130005162689
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simulation of canopy CO2/H2O fluxes for a rubber (Hevea brasiliensis) plantation in central Cambodia: the effect of the regular spacing of planted trees. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, T., Mudd, R.G., Miyazawa, Y., Liu, W., Giambelluca, T.W., Kobayashi, N., Lim, T.K., Jomura, M., Matsumoto, K., Huang, M., Chen, Q., Ziegler, A., Yin, S.
  • 雑誌名: Ecological Modelling 巻: 265 ページ: 124-135
  • DOI: 10.1016/j.ecolmodel.2013.06.016
  • 査読あり
• [学会発表] 葉の配置と向きが稚樹のガス交換に及ぼす影響の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 宮沢良行，梅木清
  • 学会等名: 日本生態学会大会
  • 発表場所: 仙台国際センター（宮城県、仙台市）
  • 年月日: 2016-03-20
• [学会発表] Terrestrial LiDAR-based tree/stand model that can simulate light interception and photosynthesis of branches, individuals, and a stand. (2013)
  • 著者名/発表者名: Umeki, K., Kato, A.
  • 学会等名: 7th International Conference on Functional―Structural Plant Models
  • 発表場所: Saariselka, Finland
• [図書] Procedia Environmental Sciences:FOUR DECADES OF PROGRESS IN MONITORING AND MODELING OF PROCESSES IN THE SOIL-PLANT-ATMOSPHERE SYSTEM: APPLICATIONS AND CHALLENGES Book Series 19 (2013)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, Y., Kobayashi, N., Mudd, R.G., Tateishi, M., Lim, T., Mizoue, N., Giambelluca, T.W., Kumagai, T.
  • 総ページ数: 966
  • 出版者: Elsevier