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2015 年度 実績報告書

オゾンとCO2複合ストレスがカラマツ属の成長と共生菌類の種多様性に及ぼす影響解明

研究課題

研究課題/領域番号 26660119
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 玉井 裕  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50281796)
渡辺 誠  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50612256)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2016-03-31
キーワード対流圏オゾン / 高CO2環境 / カラマツ属 / グイマツ雑種F1 / 外生菌根菌 / リン鉱石枯渇 / 共生関係 / 種多様性
研究実績の概要

最近、地表付近(対流圏0~11 km)のオゾン(O3)濃度が上昇し、越境大気汚染が指摘されている。O3感受性のブナでは窒素沈着量が増加するとその感受性がさらに増加し、反対にニホンカラマツでは耐性の増加することが解明された。この指摘はカラマツ属の土壌環境に対する応答の点から造林手法に手がかりをもたらすと思う。大気中の二酸化炭素濃度(CO2)は増加し続け、高CO2環境では気孔が閉じ気味になるため、空気より重いO3の取り込みは軽減され、成長抑制は軽減されるであろう。さて、カラマツ属の成長はECMに依存した成長を行う。特に、リンの欠乏症状が出やすい火山灰土壌ではECMとの共生は必須である。F1を2生育期間、上記の高CO2とO3の組み合わせで育成し、その成長と共生菌類の組成を調べた。成長は高CO2区>対照区>高CO2+O3区>>O3区の順に大きかった。感染したECM種数も、この順に多かった。すなわち高CO2区ではイグチ属を中心にラシャタケ属、Cadophora属、ラッカリア属、イボタケ属などが感染していたが、高O3区ではイグチ属が80 %以上を占めていた。生育環境が悪化し光合成が抑制されても、結局、カラマツ属のスペシャリストと考えられるイグチ属は不可欠なパートナーなのだと感じる。マツ属のコツブタケ同様にカラマツ属にはイグチ属ECMは不可欠であり、緑化資材としての期待ができると考えている。
春先の高温乾燥の後遺症もあって、カラマツ苗が入手出来ないくらい「造林熱」が再来している。低コスト造林ではコンテナ苗の量産が期待されているが、その肥料は農業用である。リン資源の枯渇が予想される中で、リン含有率の高い農業肥料への依存は避けるべきである。このためには、土壌からリンと水分を宿主へ提供するコツブタケのように緑化資材として販売されるECMの分離・利用が期待される。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] 河北農業大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      河北農業大学
  • [国際共同研究] CAS 生態・環境研究センター(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      CAS 生態・環境研究センター
  • [雑誌論文] Fine root turnover of Japanese white birch (Betula platyphylla var. japonica) grown under elevated CO2 in northern Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Wang, XN., S. Fujita, T. Nakaji, M. Watanabe, F Satoh and T. Koike
    • 雑誌名

      Trees

      巻: 30 ページ: 363-374

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impact of elevated CO2 on root traits of a sapling community of three birches and an oak: A free-air-CO2 enrichment (FACE) in northern Japan.2016

    • 著者名/発表者名
      Agathokleous E, Watanabe M, Nakaji T, Wang XN, Satoh F, and Koike T.
    • 雑誌名

      Trees

      巻: 30 ページ: 353-362

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of CO2 and/or O3 on the interaction between root of woody plants and ectomycorrhizae.2016

    • 著者名/発表者名
      Wang, XN, Agathokleous, E., Qu, L.Y., Watanabe, M., and Koike, T.
    • 雑誌名

      Effects of CO2 and/or O3 on the interaction between root of woody plants and ectomycorrhizae.

      巻: 73 ページ: in press

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ectomycorrhizal colonization and growth of the hybrid larch F1 under elevated CO2 and O3.2015

    • 著者名/発表者名
      Wang, XN, L Qu, Q Mao, M Watanabe, Y Hoshika, A Koyama, K Kawaguchi, Y Tamai and T Koike
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 197 ページ: 116-126

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Ecophysiology of deciduous trees native to Northeast Asia grown under FACE (Free Air CO2 Enrichment)2015

    • 著者名/発表者名
      Koike, T., Watanabe, M., Watanabe, Y., Agathokleous, E., Mao, QZ., Eguchi, N., Takagi, K., Satoh, F., Kitaoka, S., and Funada, R.
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 71 ページ: 174-184

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Wild plant species as subjects in O3 research.2015

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

      Eurasian J. Forest Research

      巻: 18 ページ: 1-36

    • 査読あり / 国際共著
  • [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
      Nankai University-HokkaidoUniversity conference
    • 発表場所
      天津、中国、南開大学
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-30
  • [学会発表] Sustainable forestry production under changing environment2015

    • 著者名/発表者名
      Takayoshi Koike, Evgenios Agathokleous, Cong Shi, Xiaona Wang & Toshihiro Watanabe
    • 学会等名
      The 2nd Mynamer-Japan symposium
    • 発表場所
      Pathein,Myanmer, Pathein University
    • 年月日
      2015-12-05 – 2015-12-07
  • [備考] 発起道大学造林学・小池孝良

    • URL

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

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公開日: 2017-01-06  

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