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安定同位体分析と木材解剖学的手法との融合による肥大成長の気象応答メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 25892022
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 森林科学
研究機関愛媛大学

研究代表者

鍋嶋 絵里  愛媛大学, 農学部, 助教 (10710585)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2014年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード炭素固定 / 肥大成長 / 安定同位体比 / 気象応答 / 貯蔵養分
研究概要

樹木の幹の肥大成長は、森林の生産量を推定する上でよい指標となる。しかしその気象応答については未解明な部分が多く、その理由の一つとして、季節的な貯蔵養分の利用があげられる。そこで本研究では、ミズナラを用いて年輪内の炭素・酸素・水素安定同位体比の季節変化を調べ、幹の肥大成長をもたらす木部形成が貯蔵養分に依存する時期、および当年光合成産物に依存する時期を推定し、これらと木部形成や光合成の季節変化との対応を明らかにすることを目的として研究を行った。北海道大学苫小牧研究林で採取したミズナラの成木三個体の年輪試料を板状のままセルロースにし、顕微鏡下で年層内を等分に切り分けた。これらを用いて分析した結果、炭素および水素安定同位体比は孔圏部分では徐々に低下し、孔圏外に切り替わると同時にほぼ低下しきるというパターンを示した。炭素および水素安定同位体比の低下は、木材の形成における炭素化合物の由来の変化、すなわち貯蔵養分の利用から当年光合成産物への切り替わりを示していると考えられる。よって、孔圏では貯蔵養分を利用する一方、孔圏外への移行とともに当年光合成の利用に切り替わることが示唆された。また、酸素安定同位体比は一般に大気の相対湿度と相関が高く、これにより木材形成の時期を推定することができる。酸素安定同位体比の結果から、貯蔵養分から当年光合成産物への利用の切り替わり時期は7月初旬頃と推定され、個葉光合成速度が最大となる時期と一致することが示唆された。本研究の結果から、木部形成のメカニズムの一つとしてミズナラの木部形成における貯蔵養分の利用時期が明らかと成り、またこれが個葉光合成の季節変化ともリンクしていることが示唆された。これらの知見は、肥大成長および木部形成と気象要因との関係性を理解する上で非常に重要である。

現在までの達成度 (区分)
理由

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

今後の研究の推進方策

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (3件)

すべて 2014 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] The effects of localized heating and disbudding on cambial reactivation and formation of earlywood vessels in seedlings of the deciduous ring-porous hardwood, Quercus serrata2014

    • 著者名/発表者名
      Kayo Kudo, Eri Nabeshima, Shahanara Begum, Yusuke Yamagishi, Satoshi Nakaba, Yuichiro Oribe, Ko Yasue, Ryo Funada
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 113 号: 6 ページ: 1021-1027

    • DOI

      10.1093/aob/mcu026

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] ミズナラの年輪内における炭素・酸素・水素安定同位体比の季節変化

    • 著者名/発表者名
      鍋嶋絵里・中塚武・香川聡・日浦勉・船田良
    • 学会等名
      樹木年輪研究会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] ミズナラの幹肥大成長の季節変化に関わる解剖学的・生理学的要因:安定同位体比を用いた推定

    • 著者名/発表者名
      鍋嶋絵里・中塚武・香川聡・日浦勉・船田良
    • 学会等名
      生態学会広島大会
    • 発表場所
      広島
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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