“未来の生態系"天然二酸化炭素噴出地における植物の適応と進化

2004 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16687001
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 彦坂 幸毅 東北大学, 大学院・生命科学研究科, 助教授 (10272006)
• キーワード: CO2 spring / 光合成特性 / CO2濃度上昇 / 窒素利用

研究概要

・青森県八甲田山系の二つのCO2噴出地(龍神沼・湯ノ川)と山形県湯殿山神社のCO2噴出地(丹生)の3カ所で大気組成・土壌栄養・植物生理生態パラメータの基礎的測定を行った(Onoda et al.投稿中)。
・上記3カ所のCO2噴出地と付近のコントロールサイトから代表的草本(八甲田からオオイタドリ・丹生からオオバコ)を仙台の実験圃場に移植し、一定期間生育させたのち、光合成特性を測定した。噴出地由来とコントロール由来の間で比較すると、多くの性質に違いは見られなかったが、水利用効率などに有意差が見られるケースがあった(Onoda et al.論文準備中)。
・丹生のオオバコについては、移植個体を増やし、実験圃場のオープントップチャンバー内で水耕栽培を行い、成長を非破壊的に追跡した。バイオマス分配などに由来間で有意差が見られ、CO2噴出地付近に生育する個体が高CO2環境に適応し、進化している可能性が示唆された。
・八甲田山系ではオオイタドリを対象とし、様々な光環境・土壌栄養条件・CO2濃度が個葉光合成特性に与える影響を現地調査した。その結果、CO2の効果は光環境の効果に比べて小さく、多くの特性はCO2濃度に依存していなかった。しかし、葉重/葉面積比はCO2濃度上昇により有意に増加しており、CO2濃度の影響が確認された。

研究成果

• [雑誌論文] Leaf canopy as a dynamic system : ecophysiology and optimality in leaf turnover (2005)
  • 著者名/発表者名: Hikosaka K
  • 雑誌名: Annals of Botany 95 ページ: 521-533
• [雑誌論文] Seasonal change in the balance between capacities of RuBP carboxylation and RuBP regeneration affects CO2 response of photosynthesis in Polygonum cuspidatum (2005)
  • 著者名/発表者名: Onoda Y, Hikosaka K, Hirose T
  • 雑誌名: Journal of Experimental Botany 56 ページ: 755-763
• [雑誌論文] Photosynthetic rates and partitioning of absorbed light energy in photoinhibited leaves (2004)
  • 著者名/発表者名: Hikosaka K, Kato MC, Hirose T
  • 雑誌名: Physiologia Plantarum 121 ページ: 699-708
• [雑誌論文] Photosynthesis or persistence : nitrogen allocation in leaves of evergreen and deciduous Ouercus species (2004)
  • 著者名/発表者名: Takashima T, Hikosaka K, Hirose T
  • 雑誌名: Plant, Cell and Environment 27 ページ: 1047-1054
• [雑誌論文] Interspecific difference in the photosynthesis-nitrogen relationship : patterns, physiological causes, and ecological importance (2004)
  • 著者名/発表者名: Hikosaka K
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 117 ページ: 481-494
• [雑誌論文] Allocation of nitrogen to cell walls decreases photosynthetic nitrogen-use efficiency (2004)
  • 著者名/発表者名: Onoda Y, Hikosaka K, Hirose T
  • 雑誌名: Functional Ecology 18 ページ: 419-425
• [図書] 植物生態学 (2004)
  • 著者名/発表者名: 寺島一郎, 彦坂幸毅他
  • 総ページ数: 431
  • 出版者: 朝倉書店