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開放系オゾン付加施設で生育する冷温帯樹種の成長に及ぼす窒素沈着の影響解明と応用

研究課題

研究課題/領域番号 26292075
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 森林科学
研究機関北海道大学

研究代表者

小池 孝良  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (10270919)

研究分担者 佐藤 冬樹  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (20187230)
高木 健太郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (20322844)
渡辺 誠  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50612256)
渡部 敏裕  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60360939)
連携研究者 来田 和人  北海道総合研究機構, 林業試験場, 主査 (90414250)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2015年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2014年度: 6,760千円 (直接経費: 5,200千円、間接経費: 1,560千円)
キーワード越境大気汚染 / 対流圏オゾン / 窒素沈着 / 冷温帯樹種 / 光合成生産 / 成長 / 開放系施設 / 老化 / オゾン / カラマツ類 / 光合成機能 / 養分分析 / プラズマ発光分析 / カラマツ属 / 共生菌 / グイマツ雑種F1 / ニホンカラマツ / 外生菌根菌 / 硫酸アンモニウム / 開放系オゾン付加 / 火山灰土壌 / 蛇紋岩土壌 / 褐色森林土 / 感受性 / 耐性 / グイマツ雑種F1 / 老化促進
研究成果の概要

越境大気汚染の地表付近オゾン(O3)濃度が増加し樹木の成長が低下してきた。一方、窒素(N)沈着も増加しており樹木は両者の複合影響を受ける。開放系O3付加施設にてN沈着との複合影響をF1を主な対象とした。土壌は褐色森林土と未成熟火山灰土とし、グイマツ雑種F1と競合種などを植栽し、PM2.5の主要物質の硫酸アンモニムによる処理をした。N沈着は土壌・植物体のN量を増加させ、N沈着は土壌pHを低下させストレスが生じる可能性を検証した。O3は成長を明確に抑制したが、50kgN/hr・年のN付加によるpHの低下がなく、O3とNの複合影響もなかった。Nは養分として作用し、個葉レベルの生理反応は促進された。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 7件、 査読あり 13件、 謝辞記載あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (4件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] アテネ農業大学(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 植物保護研究所(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] フィレンツェ持続的植物保護研究所(イタリア)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] アテネ農業大学(ギリシャ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Stem and crown growth of Japanese larch and its hybrid F1 grown in two soils and exposed to two free-air O3 regimes2017

    • 著者名/発表者名
      Agathokleous, E., Vanderstock, A., Kita, K., and Koike, T.
    • 雑誌名

      Environmental Science and Pollution Research

      巻: 24 号: 7 ページ: 6634-6662

    • DOI

      10.1007/s11356-017-8401-2

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Foliar chemical composition of two oak species grown in a free-air enrichment system with elevated O<sub>3</sub> and CO<sub>2</sub>2016

    • 著者名/発表者名
      Shi, C., Kitao, M., Agathokleous, E., Watanabe, M., Tobita, H., Yazaki, K., Kitaoka, S. and Koike, T.
    • 雑誌名

      農業気象

      巻: 72 号: 1 ページ: 50-58

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-14-00018

    • NAID

      130005132481

    • ISSN
      0021-8588, 1881-0136
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A review study on past 40 years of research on effects of tropospheric O3 on belowground structure, functioning and processes of trees: a linkage with potential ecological implications2016

    • 著者名/発表者名
      Agathokleous, E., Saitanis, CJ., Wang, X., Watanabe, M. and Koike, T.
    • 雑誌名

      Water, Air, & Soil Pollution

      巻: 227 号: 1 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1007/s11270-015-2715-9

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Impacts of ethylene diurea (EDU) soil drench and foliar spray in Salix sachalinensis protection against O3-induced injury2016

    • 著者名/発表者名
      Agathokleous, E., Paoletti, E., Saitanis, C.J., Manning, W.J., Sugai, T.and Koike, T.
    • 雑誌名

      Science of the Total Environment

      巻: 573 ページ: 1053-1062

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2016.08.183

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ethylene-di-urea (EDU), the most effective phytoprotectant against O3 deleterious effects and a valuable research tool: a mystery of decades2015

    • 著者名/発表者名
      (22)Agathokleous, E., Koike, T., Watanabe, M., Hoshika, Y., and Saitanis, C.J.
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 71 ページ: 185-195

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ozone-induced stomatal sluggishness changes carbon and water balance of temperate deciduous forests2015

    • 著者名/発表者名
      Hoshika, Y., Katata, G., Deushi, M., Watanabe, M., Koike, T. and Paoletti, E.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5(9871) 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1038/srep09871

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Difference in photosynthetic responses to free air ozone fumigation between upper and lower canopy leaves of Japanese oak (Quercus mongolica var. crispula) saplings2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Hoshika, Y., Inada, N. and Koike, T.
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 71 ページ: 227-231

    • NAID

      120005670602

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The effect of ozone-induced stomatal closure on ozone uptake and its changes due to leaf age in sun and shade leaves of Siebold’s beech2015

    • 著者名/発表者名
      Hoshika, Y., Watanabe, M., Inada, N. and Koike, T.
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 71 ページ: 218-226

    • NAID

      120005670595

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Growth of Japanese and hybrid larch seedlings grown under free-air O3 fumigation―an initial assessment of the effects of adequate and excessive nitrogen.2015

    • 著者名/発表者名
      Kam D-G, Shi, C., Watanabe, M., Kita, K., Satoh, F. and Koike, T.
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 71 ページ: 239-244

    • NAID

      120005670598

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ethylenediurea (EDU) as a protectant of plants against O3.2015

    • 著者名/発表者名
      Agathokleous, E., Koike, T., Saitanis, C.J., Watanabe, M., Satoh, F. and Hoshika, Y.
    • 雑誌名

      Eurasian J. Forest Research

      巻: 18 ページ: 37-50

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ozone induces stomatal narrowing in European and Siebold’s beeches: a comparison between two experiments of free-air ozone exposure2015

    • 著者名/発表者名
      Hoshika, Y., Watanabe, M., Kitao, M., Haberle, K-H., Grams, TEE., Koike, T. and Matyssek, R.
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 196 ページ: 527-533

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2014.07.034

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ethylene-di-urea (EDU), the most effective phytoprotectant against O3 deleterious effects and a valuable research tool: a mystery of decades.2015

    • 著者名/発表者名
      (3)Agathokleous, E., Koike, T., Watanabe, M., Hoshika, Y., and Saitanis, C.J.
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 71(2) ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Photosynthetic responses of Monarch birch seedlings to different timing of free air ozone fumigation2014

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Hoshika, Y. and Koike, T
    • 雑誌名

      Journal of Plant Research

      巻: 127 号: 2 ページ: 339-345

    • DOI

      10.1007/s10265-013-0622-y

    • NAID

      120005661423

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] オゾン暴露に対するトドマツの生理成長応答~ニホンカラマツとの比較から.2017

    • 著者名/発表者名
      菅井徹人・北尾光俊・来田和人・渡部敏裕・小池孝良
    • 学会等名
      日本生態学会北海道地区大会, 2016年度
    • 発表場所
      北大・環境科学院、札幌
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of ammonium sulfate and/ or ozone on growth and photosynthesis of Japanese larch and hybrid larch F12016

    • 著者名/発表者名
      Sugai T, Watanabe T, Kita T and Koike T.
    • 学会等名
      the 7th International Nitrogen Initiative Conference
    • 発表場所
      Melbourne Cricket Ground
    • 年月日
      2016-12-02
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Japanese larch and its hybrid grown in two soils in a free-air O3 enrichment regime: Growth and photosynthetic pigments.2016

    • 著者名/発表者名
      Agathokleous, E., Vanderstock, A., Sugai, T., Fujita, S., and Koike, T.
    • 学会等名
      IUFRO Regional Congress for Asia and Oceania 2016, Air pollution and climate change impacts on forest ecosystems
    • 発表場所
      Beijing, People’s Republic of China
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Increased nitrogen and O3 changed ectomycorrhizae community structure in three larch species2016

    • 著者名/発表者名
      Koike T, Wang XN, Watanabe S, Qu LY and Tamai Y
    • 学会等名
      IUFRO Regional Congress for Asia and Oceania 2016,
    • 発表場所
      Beijing, People’s Republic of China
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of nitrogen deposition and phosphorus on fine root production of hybrid larch F1 seedlings2016

    • 著者名/発表者名
      Fujita S, Kita K, Nakaji T, Koike T
    • 学会等名
      IUFRO Regional Congress for Asia and Oceania 2016,
    • 発表場所
      Beijing, People’s Republic of China
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reduced insect grazing in white birch stands under free-air O3; enrichment2016

    • 著者名/発表者名
      Vanderstock, A, Fujita, S, Inoue, W, Agathakleous, E, Nakamura, M and Koike T
    • 学会等名
      IUFRO Regional Congress for Asia and Oceania 2016,
    • 発表場所
      Beijing, People’s Republic of China
    • 年月日
      2016-10-24
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Will the Change in the Balance of Nitrogen and Phosphorus Effect Fine Root Production of Hybrid Larch F1?2016

    • 著者名/発表者名
      Fujita S, Kita K, Koike T
    • 学会等名
      International Conference on Agricultural Biodiversity and Sustainability 2016
    • 発表場所
      School of Agr. Hokkaido Univ, Sapporo
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Effects of different ozone concentrations on Japanese larch and its hybrid larch with an open top chamber2016

    • 著者名/発表者名
      Sugai T, Kam D, Kita K, Koike T,
    • 学会等名
      International Conference on Agricultural Biodiversity and Sustainability 2016
    • 発表場所
      School of Agr. Hokkaido Univ, Sapporo
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sustainable forest production with hybrid larch F1 under changing environment: Prediction with a free-air system and OTC2016

    • 著者名/発表者名
      Koike, T, Wang XN, Qu LY, Fujita S, Sugai T, Shi C and Watanabe T
    • 学会等名
      Joint symposium between Nanakai University and Hokkaido University
    • 発表場所
      Tianjin, China
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] グイマツ雑種F1の細根の成長に及ぼす窒素沈着の影響 :リン付加の有無の比較2016

    • 著者名/発表者名
      藤田早紀・来田和人・渋谷正人・斎藤秀之・小池孝良
    • 学会等名
      第128回日本森林学会
    • 発表場所
      日本大学(神奈川県・藤沢市)
    • 年月日
      2016-03-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Photosynthetic responses of Sakhalin fir seedlings exposed to elevated ozone: a preliminary assessment2016

    • 著者名/発表者名
      Sugai T, Kitao M, Watanabe T and Koike T.
    • 学会等名
      The 15th International Conference on Ecology and Silviculture of Fir
    • 発表場所
      School of Agr. Hokkaido Univ, Sapporo
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Sustainable forestry production under changing environment: Prediction with a free-air system and OTC2015

    • 著者名/発表者名
      Koike T, E Agathokleous, C. Shi, Xiaona Wang, T. Watanabe
    • 学会等名
      2nd Myanmar-Japan symposium
    • 発表場所
      Pathein, Myanmar
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ニホンカラマツとグイマツ雑種F1の光合成と成長に及ぼすオゾン暴露と硫酸アンモニウム付加の影響2015

    • 著者名/発表者名
      菅井徹人,渡部敏裕,来田和人,斎藤秀之,渋谷正人,小池孝良
    • 学会等名
      第64回北方森林学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 異なるO3濃度及び土壌条件下で生育した落葉広葉樹稚樹の虫害2015

    • 著者名/発表者名
      井上航・中村誠宏・齋藤秀之・渋谷正人・小池孝良
    • 学会等名
      北方森林学会65回大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター(北海道・札幌市)
    • 年月日
      2015-11-12
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] The effects of nitrogen deposition on the rhizoshpere of hybrid F1 -A Preliminary experiment-2015

    • 著者名/発表者名
      Fujita S, Kita K, Koike T
    • 学会等名
      The 1st Asia Pollution Workshop
    • 発表場所
      東京大学(東京都・文京区)
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Nutrient re-translocation of deciduous broad leaved trees grown under different soils in a free air O3 fumigation2015

    • 著者名/発表者名
      SHi, C., Watanabe, T., Satoh, F.and Koike, T.
    • 学会等名
      126回日本森林学会
    • 発表場所
      北海道大学、札幌
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Steady state and dynamic gas Exchange responses to Free-Air O3 Exposure in sensitive or tolerant trees2014

    • 著者名/発表者名
      Koike, T., Watanabe, M., Hoshika, Y., Satoh, F., and Izuta,T.
    • 学会等名
      The 9th Air Pollution and Global Change Symposium, "Plants and the Changing Environment"
    • 発表場所
      Asilomar,CA,USA
    • 年月日
      2014-06-08 – 2014-06-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Tree decline at the somma of Lake Mashu in northern Japan. Air pollution impacts on plant in East Asia (Izuta, T. ed.)2017

    • 著者名/発表者名
      Yamaguchi, T., Watanabe, M., Noguchi, I. and Koike, T.
    • 出版者
      Springer-Verlang,Tokyo
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Combined effects of ozone and other environmental factors on Japanese trees. In: Air pollution impacts on plant in East Asia (Izuta, T. ed.)2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Hoshika, Y., Koike, T. and Izuta, T.
    • 出版者
      Springer-Verlang,Tokyo
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] Effects of ozone on Japanese trees. Air pollution impacts on plant in East Asia (Izuta, T. ed.)2017

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, M., Hoshika, Y., Koike, T. and Izuta, T.
    • 出版者
      Springer-Verlang,Tokyo
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 造林学 4訂版2016

    • 著者名/発表者名
      丹下健・小池孝良
    • 総ページ数
      180
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Puplication AUA

    • URL

      http://www.aua.gr/saitanis/publications.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] Articles and book chapters since 2008

    • URL

      http://www.ipsp.cnr.it/researchers/paoletti-elena/?lang=en

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 北大造林学研究室HP(小池孝良)

    • URL

      http://www.agr.hokudai.ac.jp/fres/silv/index.php?%BE%AE%C3%D3%B9%A7%CE%C9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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