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2013 年度 実績報告書

植物機能の高CO2応答のモデル構築と検証

計画研究

研究領域植物生態学・分子生理学コンソーシアムによる陸上植物の高CO2応答の包括的解明
研究課題/領域番号 21114009
研究機関東北大学

研究代表者

廣瀬 忠樹  東北大学, 生命科学研究科, 名誉教授 (90092311)

研究分担者 彦坂 幸毅  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (10272006)
衣笠 利彦  鳥取大学, 農学部, 助教 (80403377)
研究期間 (年度) 2009-07-23 – 2014-03-31
キーワード地球環境変化 / 群落構造 / CO2上昇 / 成長速度
研究概要

・植物の成長の高CO2を普遍的に理解するために実験とモデル化を行った。
・世界各地から収集したシロイヌナズナエコタイプの成長・ガス交換データと生育地の環境の関係を解析した。生長量に関するパラメータは降水量と、ガス交換パラメータは大気の乾燥度と、葉の形態的形質は温度および日射量と相関があることを見出した。
・水田における開放型CO2付加実験に参加し、普通品種コシヒカリと多収品種タカナリの物質生産にまつわるパラメータがCO2上昇に対してどのように応答するかを調べた。3度のサンプリングと3度のガス交換測定を行った。光合成速度はCO2濃度にかかわらずタカナリが高い傾向にあり、生産量の多さの原因の一つが高い光合成速度によることを明らかにした。
・葉群内の葉間窒素分配は群落光合成速度に大きな影響を与えるパラメータの一つである。群落に降り注ぐ光が散乱光か直達光かで最適な窒素分配が異なることを理論的に明らかにした。
・根粒非着生変異体を用いた解析から、葉群動態のCO2応答に窒素固定が重要な役割を果たすことを明らかにした。

現在までの達成度 (区分)
理由

25年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Optimal nitrogen distribution within a leaf canopy under direct and diffuse light2014

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

      Plant, Cell and Environment

      巻: (in press)

    • DOI

      10.1111/pce.12291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global dependence of field-observed leaf area index on climate in woody species : a systematic review2014

    • 著者名/発表者名
      Iio A, Hikosaka K, Anten NPR, Nakagawa Y, Ito A
    • 雑誌名

      Global Ecology and Biogeography

      巻: 23 ページ: 274-285

    • DOI

      10.1111/geb.12133

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temperature response of photosynthesis in C3, C4 and CAM plants: temperature acclimation and temperature adaptation2014

    • 著者名/発表者名
      Yamori W, Hikosaka K, Way D
    • 雑誌名

      Photosynthesis Research

      巻: 119 ページ: 101-117

    • DOI

      10.1007/s11120-013-9874-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vulnerability of moorland plant communities to environmental change: consequences of realistic species loss on functional diversity2014

    • 著者名/発表者名
      Sasaki T*, Katabuchi M, Kamiyama C, Shimazaki M, Nakashizuka T, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Journal of Applied Ecology

      巻: 51 ページ: 299-308

    • DOI

      10.1111/1365-2664.12192

  • [雑誌論文] Effects of elevated CO2 on leaf area dynamics in nodulating and non-nodulating soybean stands2013

    • 著者名/発表者名
      Oikawa S, Okada M, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 373 ページ: 627-639

    • DOI

      10.1007/s11104-013-1826-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pinus pumila photosynthesis is suppressed by water stress in a wind-exposed mountain site2013

    • 著者名/発表者名
      Nagano S, Nakano T, Ikeda T, Hikosaka K, Maruta E
    • 雑誌名

      Arctic, Antarctic and Alpine Research

      巻: 45 ページ: 229-237

    • DOI

      10.1657/1938-4246-45.2.229

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variations in species composition of moorland plant communities along environmental gradients within a subalpine zone in northern Japan2013

    • 著者名/発表者名
      Sasaki T, Katabuchi M, Kamiyama C, Shimazaki M, Nakashizuka T, Hikosaka K
    • 雑誌名

      Wetlands

      巻: 33 ページ: 269-277

    • DOI

      10.1007/s13157-013-0380-6

    • 査読あり
  • [学会発表] Optimizing plant traits for maximizing plant production

    • 著者名/発表者名
      Kouki Hikosaka
    • 学会等名
      JST・CREST International Symposium“Productivity Improvement of Plants: From Model to Crop Plants”
    • 発表場所
      Nara
    • 招待講演
  • [学会発表] CO2 噴出地の生態学

    • 著者名/発表者名
      彦坂幸毅, 上田実希,長田典之,小野田雄介
    • 学会等名
      第61回日本生態学会大会
    • 発表場所
      広島

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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