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Clarification of carbon allocation within tree stem by 13CO2 pulse labeling and development of a radial growth model

通过 13CO2 脉冲标记阐明树干内的碳分配并开发径向生长模型

基本信息

批准号：
20H03041
负责人：
安江恒
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Shinshu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

第一に光合成産物の肥大成長への配分過程の季節変動をあきらかにするための13CO2パルスラベリング実験を行った。2020年度にラベリングを行ったカラマツについて，伐採後に年輪内への13Cの配分を調べたところ，成層活動が盛んな時期の光合成産物は直ちに分化中木部の細胞壁肥厚に用いられ，形成層停止中あるいは再開直後の光合成産物は一旦貯蔵されたうえで用いられることが示唆された。常緑のスギと較べて，形成層停止中あるいは再開直後の光合成産物について，木部において検出されるδ13C値が非常に小さいことからこの時期の光合成産物は樹幹の肥大成長以外の部位に多く配分されている可能性がある。2021年度に採取したカラマツとスギの試料を用いて、デンプンと可溶性糖の含有量の樹幹放射方向および季節変動について解析を実施した。その結果、可溶性糖含有量ついては、カラマツとスギで同様の変動パターンを示したが、カラマツの方が変動が大きかった。さらに、デンプン含有量については、カラマツでは6-9月に増加するものの、スギでは減少するなど異なる変動パターンを示した。第二に，樹体内バイオマス成長量を観測するために，樹幹においてはナイフマーキング法による肥大成長経過の観測を継続した。スギ，カラマツを対象に，スキャナ法による細根成長量について定期的に取得した画像の解析をすすめ、カラマツとスギの根フェノロジーを解析した。カラマツでは春季の成長開始時に一斉に伸長していることや、スギは比較的ゆるやかに増加していた。第三に，生態系モデル（BiomeBGCMuSo6.0.3）を利用して、高山常緑針葉樹林サイトにおける1990年から2013年のスギ林における年間の幹バイオマス成長量の試算を行い、年輪データに基づいたバイオマス成長との比較を行った（R2=0.20）。

Seasonal variations in the partitioning process of the hypertrophic growth of the first photosynthetic product are described below. In 2020, the distribution of 13C in the annual rings will be adjusted after harvesting. The photosynthetic products during the period when stratification activities are at their peak will be used in the thickening of the cell walls of the differentiated xylem. The photosynthetic products after the cambium stops and straightens again will be used once stored. Evergreen is more stable than cambium. Photosynthetic products are more likely to be distributed in parts other than trunk hypertrophy after cambium stops and reopens. Photosynthetic products in wood are more likely to be distributed in parts other than trunk hypertrophy. In 2021, the sample was collected and analyzed in terms of the amount of soluble sugar, the radial direction of the trunk and the seasonal variation. The result is that the soluble sugar content is high, and the amount of soluble sugar is high. The amount of water in the water increased from June to September, and the amount of water decreased from June to September. Second, the growth of tree trunk is measured. The analysis of fine root growth is carried out regularly. When spring starts, the growth rate increases. Third, the ecological system BiomeBGCMu So6.0.3 was used to calculate the growth of dry trees in the evergreen pine forest from 1990 to 2013, and the growth of tree rings was compared with that of the evergreen pine forest from 1990 to 2013 (R2=0.20).