炭素安定同位体比δ^<13>Cを用いたH_2O・CO_2交換過程および水利用効率の解析

植物側の熱・水・二酸化炭素交換過程の制御は気孔の開閉および葉による二酸化炭素同化(光合成)の二つのプロセスによって決定されているが、これに関係して、最近いくつかの観測結果から提唱されている説に、制御は細胞間隙二酸化炭素濃度と大気二酸化炭素濃度の比(Ci/Ca比)を一定に保つように行われている、というものがある。本研究ではCi/Ca比についての情報を集めることで、熱・水・二酸化炭素交換過程に関して非常に広範囲・広目的の適用できるシンプルな法則を提示する事を目指して、ガス交換速度および葉内部の炭素安定同位体δ^<13>Cの同時観測を行い、二つの手法を併用することによって、異なる時間スケールにおけるCi/Ca比および水利用効率に関する情報を収集した。これによって、植物のCi/Ca比および水利用効率を決定する要因をより定量的に評価し、様々な環境に植物がどのように適応しているのかを明らかにした。平成11年度は、引き続きデータの収集を行った。また、同時に、収集したデータの解析を行った。Ci/Ca比は気孔コンダクタンスや光合成に関するいくつかの生理的パラメータの挙動が複雑に組合わさった結果決定されるので、Ci/Ca比の決定要因を定量的に分析するためにこれらの素過程を個々に解析した。申請者の先行研究で用いている光合成速度・蒸散速度推定モデルを用いて、観測データからパラメ-タの最適化を行い、さらにこれらの値を用いて数値実験を行った。この結果推定されるCi/Ca比や水利用効率の挙動と環境条件との関係を、ガス交換チャンバーを用いる手法、および炭素安定同位体δ^<13>Cを用いる手法によって観測されたCi/Ca比および水利用効率の挙動と比較し、Ci/Ca比の決定要因について考察を加えた。

植物側の熱・水・二酸化炭素交換過程の制御は気孔の開閉および葉による二酸化炭素同化(光合成)の二つのプロセスによって決定されているが、これに関係して、最近いくつかの観測結果から提唱されている説に、制御は細胞間隙二酸化炭素濃度と大気二酸化炭素濃度の比(Ci/Ca比)を一定に保つように行われている、というものがある。本研究ではCi/Ca比についての情報を集めることで、熱・水・二酸化炭素交換過程に関して非常に広範囲・広目的の適用できるシンプルな法則を提示する事を目指して、ガス交換速度および葉内部の炭素安定同位体δ^<13>Cの同時観測を行い、二つの手法を併用することによって、異なる時間スケールにおけるCi/Ca比および水利用効率に関する情報を収集した。これによって、植物のCi/Ca比および水利用効率を決定する要因をより定量的に評価し、様々な環境に植物がどのように適応しているのかを明らかにした。平成11年度は、引き続きデータの収集を行った。また、同時に、収集したデータの解析を行った。Ci/Ca比は気孔コンダクタンスや光合成に関するいくつかの生理的パラメータの挙動が複雑に組合わさった結果決定されるので、Ci/Ca比の決定要因を定量的に分析するためにこれらの素過程を個々に解析した。申請者の先行研究で用いている光合成速度・蒸散速度推定モデルを用いて、観測データからパラメ-タの最適化を行い、さらにこれらの値を用いて数値実験を行った。この結果推定されるCi/Ca比や水利用効率の挙動と環境条件との関係を、ガス交換チャンバーを用いる手法、および炭素安定同位体δ^<13>Cを用いる手法によって観測されたCi/Ca比および水利用効率の挙動と比較し、Ci/Ca比の決定要因について考察を加えた。