熱帯落葉林の生物季節に及ぼす水ストレス効果の実験観測と植生モデルの高度化

2012 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 24310018
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Research Institution: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• Principal Investigator: 田中 克典 独立行政法人海洋研究開発機構, 地球環境変動領域, 主任研究員 (80344274)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 鈴木 雅一 東京大学, 農学生命科学研究科, 教授 (10144346) ; 田中 延亮 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (10323479) ; 松尾 奈緒子 三重大学, 生物資源学研究科, 講師 (00423012)
• Project Period (FY): 2012-04-01 – 2015-03-31
• Keywords: 着葉期 / 葉量変化 / 葉の光合成活性度 / 散水実験

Research Abstract

チークは、雨季に展葉し、乾季の進行とともに完全落葉する。展葉・落葉のタイミングは、樹冠と林床上の日射量の違いから見積もられる葉面積指数の変化から評価されてきた。しかし、展葉初期では、そのシグナルが極めて小さく、この評価方法に限界があった。土壌水分量との比較から、展葉と落葉のメカニズムは専ら根系周辺の土壌水分量と関連するとみられるが、展葉は、12時間以上の日長が関係するとの議論もあり、そのメカニズムは明確になることはなかった。葉の光合成活性度は、チーク林全体の二酸化炭素吸収の年間量や根系から吸収した水分の葉の気孔から水蒸気として大気放出する蒸散活動を大きく左右する。この活性度は幼齢・壮齢・老齢期で変化する。根系周辺の土壌水分量の変化がこの老化現象にどのように関係するか?本研究は、これらを明らかにし、展葉・成長・落葉、葉の光合成活性度の変化をシミュレート可能なプログラム開発を行うことである。このため、散水による水ストレスのない状況下と自然環境下のチークの比較観測を行った。
24年度は、タイ王国・チークプランテーションにおいて散水対象木を選定、対象木を含む散水区画を設けた。散水を行わない自然環境下のコントロール木を2本選定、対象木周辺の土壌水分観測とともに、樹液流速の比較観測を雨季後半の2012年10月に開始した。木の成長量の違いを評価するデンドロバンドによる幹直径の評価を2012年8月から開始し、個葉の光合成活性度の調査を2012年8月、10月、12月に行なった。また、日長時間が12時間以上に満たない、2013年3月上旬に、散水実験を開始した。散水・コントロール対象木は2月21日の降水後に展葉しており、日長時間は関係なく、土壌水分量の増加のみで展葉することが明らかになった。また、散水を行なったチークの展葉の進行は速く、樹液流速度から水の消費が促進されることが確認された。

Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

完全落葉後の土壌水分量の増加が展葉のトリガーであることがはっきりした。本研究は、展葉トリガーと水ストレスによる老化のメカニズムに焦点を合わせた研究であるが、取得した樹液流速度の日変化から、これまで報告されている他の樹木と比較して、夜間の吸水量が多いことが示された。これは新規の発見といえる。

Strategy for Future Research Activity

樹液流速度と根系周辺の土壌水分量のデータ取得は2012年10月から2013年3月まで継続できた。25年度の雨季終了後の散水中のデータ取得に向け、これら計測機器のメンテナンスが重要となっている。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

計測機器のメンテナンスのため、現地訪問の旅費および計測機器の予備購入に用いる。