開放系施設を用いたＯ３とＣＯ２付加が主要樹種の成長と気孔通道性に及す影響解明

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23380078
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 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: 佐野 雄三 北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (90226043) ; 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) ; 笹 賀一郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70125318)
• 連携研究者: 船田 良 東京農工大学, 大学院・農学研究院, 教授 (20192734) ; 千葉 幸弘 森林総合研究所, 拠点長 (90353771)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 対流圏オゾン / 高CO２ / 複合影響 / 落葉樹 / 気孔コンダクタンス / 光合成 / 補償作用 / 肥大成長

研究概要

高オゾン(O3)処理（60 ppb、日中7時間）ではグイマツ雑種F1稚樹の肥大成長量は葉量と細根の生産量の低下のため抑制された。高CO2処理（日中600 ppm）では、全3種（雑種と両親）の成長が促進され、O3との複合影響下では、グイマツ雑種F1では成長低下の顕著な緩和が見られた。しかし、高CO2条件下での気孔開度の低下のみではO3による成長抑制の原因を説明出来なかった。開放系O3付加実験ではブナ若齢木の相対成長率が対照区に比べて約25%低下した。しかし、同じ樹齢のミズナラやシラカンバではこの傾向は明確ではなかった。

研究成果

• [雑誌論文] Photosynthetic responses of Monarch birch seedlings to different timing of free air ozone fumigation (2014)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Hoshika, Y. and Koike, T
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 127 ページ: 339-345
  • DOI: 10.1007/s10265-013-0622-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Photosynthetic traits of Siebold's beech and oak saplings grown under free air ozone exposure in northern Japan (2013)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Hoshika, Y., Inada, N., Wang XN, Mao, QZ. and Koike, T
  • 雑誌名: Environmental Pollution 巻: 174 ページ: 50-56
  • DOI: 10.1016/j.envpol.2012.11.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of ambient ozone at the somma of Lake Mashu on growth and leaf gas exchange in Betula ermanii and B. platyphylla var, japonica (2013)
  • 著者名/発表者名: Hoshika, Y., Tatsuta, S., Watanabe, M., Wang XN, Watanabe, Y., Saito, H. and Koike, T
  • 雑誌名: Environmental and Experimental Botany 巻: 90 ページ: 12-1
  • DOI: 10.1016/j.envexpbot.2012.11.003.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Model analysis of avoidance of ozone stress via stomatal closure for Siebold's beech (Fagus crenata) (2013)
  • 著者名/発表者名: Hoshika, Y., Watanabe, M., Inada, N., Mao, QZ. and Koike, T
  • 雑誌名: Annals of Botany 巻: 112 ページ: 1149-1158
  • DOI: 10.1093/aob/mct166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth and photosynthetic responses of cuttings of a hybrid larch (Larix gmelinii var. japonica x L. kaempferi) to elevated ozone and/or carbon dioxide (2012)
  • 著者名/発表者名: Koike, T., Mao, QZ., Inada, N., Kawaguchi, K., Hoshika, Y., Kita, K. and Watanabe, M
  • 雑誌名: Asian Journal of Atmospheric Environment 巻: 6 ページ: 104-110
  • DOI: 10.5572/ajae.2012.6.2.104
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth and leaf gas exchange in three birch species exposed to elevated ozone and CO2 in summer (2012)
  • 著者名/発表者名: Hoshika, Y., Watanabe, M., Inada, N., and Koike, T
  • 雑誌名: Water, Air, and Soil Pollution 巻: 223 ページ: 5017-5025
  • DOI: 10.1007/s11270-012-1253-y
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ecophysiological responses of Northern Birch Forests to changing atmospheric environment (2012)
  • 著者名/発表者名: Kawaguchi, K., Watanabe, M., Hoshika, Y. and Koike, T
  • 雑誌名: Asian Journal of Atmospheric Environment 巻: 6 ページ: 196-205
  • DOI: 10.5572/ajae.2012.6.3.192
  • 査読あり
• [学会発表] Ectomycorrhizal richness and growth of hybrid larch F1 under elevated O_3 and CO_2 (2013)
  • 著者名/発表者名: Wang, XN., Mao, QZ., Qu, LY., Kawaguchi, K., Watanabe, M., Hoshika, Y., Koyama, A. Tamai, Y. and Koike, T
  • 学会等名: International Conference "Vegetation Response to Climate Change and Air Pollution - Unifying research and evidence across northern and southern hemispheres"
  • 発表場所: Ilhéus, Bahia, Brazil
  • 年月日: 20130901-06
• [学会発表] Declining symptom of mountain birch (Betula ermanii) in northern Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Koike, T., Watanabe, M., Wang, X., Tatsuta, S., Sakuma, A., Yamaguchi, T., Noguchi, I., Saito, H. and Hoshika, Y
  • 学会等名: International conference 'Biological Reactions of Forests to Climate Change and Air Pollution'
  • 発表場所: Kaunas, Lithuania
  • 年月日: 20120518-27
• [学会発表] Insensible response of eucalypts species to elevated [O3] as compare with elevated [CO2] may not reflect the actual defense cascade (2012)
  • 著者名/発表者名: Novriyanti, E., Watanabe, M., Hoshika, Y., Hashidoko, Y. and Koike, T
  • 学会等名: 第123回日本森林学会大会
  • 発表場所: 栃木県宇都宮市
  • 年月日: 20120326-29
• [学会発表] 落葉樹種に対する高濃度の二酸化炭素とオゾンによる単独および複合作用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 川口光倫, 渡辺 誠, 稲田直輝, 上田龍四郎, 佐藤冬樹, 小池孝良
  • 学会等名: 第123回日本森林学会大会
  • 発表場所: 栃木県宇都宮市
  • 年月日: 20120326-29
• [学会発表] Comparison of physiological responses of eucalypt species to elevated atmospheric [CO_2] and [O_3] (2012)
  • 著者名/発表者名: Novriyanti, E., Watanabe, M., Hashidoko, Y. and Koike, T
  • 学会等名: Japan-Australia Symposium on Plant Sciences for Agriculture
  • 発表場所: Sapporo, Japan
  • 年月日: 20120119-20
• [学会発表] 高O_3および高CO_2がカンバ類3 種稚樹の成長と光合成に与える影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 稲田直輝, 渡辺 誠, 小池孝良
  • 学会等名: 第52回大気環境学会年会
  • 発表場所: 長崎県長崎市
  • 年月日: 20110914-16
• [学会発表] Photosynthetic responses of 3 birch species to elevated CO2 concentration with FACE system in northern Japan (2011)
  • 著者名/発表者名: Watanabe, M., Mao, Q., Novriyanti, E., Ito, H., Takagi, K., Sasa, K. and Koike, T
  • 学会等名: XXIV SPPS (Scandinavian Plant Physiology Society) Congress
  • 発表場所: Stavanger, Norway
  • 年月日: 20110821-25
• [学会発表] Growth and photosynthetic responses of hybrid larch F1 cuttings to elevated O_3 and/or CO_2 (2011)
  • 著者名/発表者名: Koike, T., Inada, N., Tonooka, M., Takeuchi, Y., Mao, Q., Kita, K., Kawaguchi, K. and Watanabe, M
  • 学会等名: The 8th International Conference on Acid Deposition ACID RAIN 2011
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20110615-18
• [図書] Climate Change, Air Pollution and Global Challenges: Understanding and Solutions from Forest Research (2013)
  • 著者名/発表者名: Koike, T., et al. Matyssek, R, et al
  • 総ページ数: 371-390
  • 出版者: A COST action, Elsevier
• [図書] 北海道の森林 (2012)
  • 出版者: 北海道新聞社出版局
• [図書] Silviculture and Forest Ecology in changing environment. In: Hashidoko, Y. et al. eds., Agricultural Science for Human Sustainability (2012)
  • 著者名/発表者名: Koike, T
  • 総ページ数: 121 -122
  • 出版者: Kaiseisha
• [備考]
  • URL: http://www.agr.hokudai.ac.jp/fres/silv/index.php?%BF%B9%CE%D3%C0%B8%CD%FD%C0%B8%C2%D6