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2011 年度 実績報告書

炭素安定同位体ラベリングを用いた森林地下部炭素循環の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22780146
研究機関京都大学

研究代表者

檀浦 正子  京都大学, 農学研究科, 助教 (90444570)

キーワード森林炭素循環 / 炭素安定同位体 / パルスラベリング / 炭素固定 / 根呼吸
研究概要

本研究の目的は、安定同位体炭素のパルスラベリング手法を用いて、光合成によって得られた炭素が根系へ分配され、一部は「成長・代謝に使われ」、「呼吸として放出され」、残りは「樹体に蓄積され」ていく様子を記述し、これらの情報をよりよい生態系炭素循環モデルの開発に資することである。そのために、安定同位体比を現場で高頻度で測定できるTDLSを導入し、根からのCO2を測定できる新しいチャンバーによる呼吸観測と、ラベリング後のサンプル分析を組み合わせる。
最終年度である2年目は日本におけるラベリング実験およびサンプリングを行った。対象となるコナラは胸高直径33.7cm、樹高11.7mであり、非常に大きく樹冠全体を覆うことができず、かわりに最も高い位置にある枝2つを利用した。季節による違いをみるため、夏から秋にかけて、同じ枝で、合計7回のラベリングを行った。その結果、葉から取り込まれた炭素が細根から呼吸として放出されるまでに夏ではおよそ1日(22-28時間)かかり、秋になり気温が低下すると、2日程度かかっていた。
さらに、これまでに行ってきた実験の結果、光合成で固定された炭素のうち、土壌呼吸に配分される炭素は、ブナ(Fagus sylvatica L.)で生育期に最大の18-21%、5月や8月は1-8%、オーク(Quercus petraea Matt Liebl)で7-11%、マツ(Pinus pinaster Ait)で生育期に7-10%、休眠期に1-4%、(成果はEpron et al., 2011)と、季節によって割合が異なり樹種固有のフェノロジーによってその配分率を変えていることが明らかになってきている。
すなわち、土壌から放出される二酸化炭素は、数日前の樹木の活動に影響され、そのタイミングや量は樹種や季節によって異なることが示された。このことは気候変動予測等にとって重要な情報になると考えられる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] High belowground biomass allocation in an upland black spruce (Picea mariana) stand in interior Alaska2012

    • 著者名/発表者名
      Noguchi K., Dannoura M., Jomura M., Awazuhara-Noguchi M., Matsuura Y.
    • 雑誌名

      Polar Science

      ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.polar.2011.12.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Patterns of root respiration rates and morphological traits in 13 tree species in a tropical forest2012

    • 著者名/発表者名
      Makita N., Kosugi Y., Dannoura M., Takanashi S., Niiyama K., Kassim A.R., Nik A.R.
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      ページ: 1-10

    • DOI

      10.1093/treephys/tps008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seasonal variations of belowground carbon transfer assessed by in situ 13CO2 pulse labelling of trees2011

    • 著者名/発表者名
      Epron. D, Ngao J., Dannoura M., BakkerM. R., Zeller B., Bazot S., Bosc A., PlainC., Lata J. C., Priault P., Barthes L. and Loustau D.
    • 雑誌名

      Biogioscience

      巻: 8 ページ: 1-6

    • DOI

      DOI:10.5194/bg-8-1-2011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Heterotrophic respiration causes seasonal hysteresis in soil respiration in a warm-temperate forest2011

    • 著者名/発表者名
      Kominami Y., Jomura M., Ataka M., Tamai K., Miyama K., Dannnoura M., Makita N., Yoshimura K.
    • 雑誌名

      J.For.Res.

      ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s10310-011-0315-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chapter 15 Fine Root Dynamics and Root Respiration2011

    • 著者名/発表者名
      Fukuzawa, K., Dannoura M., Shibata H.
    • 雑誌名

      Measuring Roots(S.Mancuso (ed.))(Springer-Verlag Berlin Heidelberg)

      ページ: 291-302

    • DOI

      10.1007/978-3-642-22067-8_15

  • [雑誌論文] Chapter 8 Flat Optical Scanner Method and Root Dynamics2011

    • 著者名/発表者名
      Dannoura M., Kominami Y., Makita N., Oguma H.
    • 雑誌名

      Measuring Roots(S.Mancuso (ed.))(Springer-Verlag Berlin Heidelberg)

      ページ: 127-133

    • DOI

      10.1007/978-3-642-22067-8_8

  • [学会発表] Time lag between photosynthesis and respiration in Quercus serrata tree using 13C pulse labeling2012

    • 著者名/発表者名
      Dannoura M., Kominami Y., Takanashi S., Yoshimura K., Ataka M., Andreasson F., Epron D., Makita N., Okumura M., Takanashi K.
    • 学会等名
      ISAM2012
    • 発表場所
      大阪府大、堺、日本
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] Coarse root respiration measurement using automatic chamber system2011

    • 著者名/発表者名
      Dannoura M., Bosc A., Epron D.
    • 学会等名
      The JSRR's 20th Anniversary Symposium The Latest Frontiers of Root Research in Asia
    • 発表場所
      東京大学、東京、日本
    • 年月日
      20111105-06
  • [学会発表] Measurement of autotrophic respiration of tree in Pasoh-from leaves to roots2011

    • 著者名/発表者名
      Dannoura M, Kosugi Y, Takanashi S, Makita N, Kanemitsu S, Tanaka K, Haruta T, Niiyama K, Kassim AR, Nik AR
    • 学会等名
      AsiaFluxWorkshop2011
    • 発表場所
      Universiti Teknologi Malaysia.、Johor, Malaysia
    • 年月日
      2011-11-10

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公開日: 2013-06-26  

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