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個葉レベルから樹冠レベルへ;生態生理情報を利用した新しいスケールアップ手法の提案

从单叶水平到冠层水平的建议；利用生态生理信息的新放大方法

基本信息

批准号：
14656062
负责人：
角張嘉孝
金额：
$ 2.43万
依托单位：
Shizuoka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

地球科学あるいは森林を取り巻く諸科学の発展には、これまで得られた情報を時間、スケール(サイズとスペース)のなかで捉え直す必要があることが認識される必要がある。例えば個葉レベルから樹冠レベル、さらにはメソスケールへスケールアップ、あるいはそれとは逆に、リモートセンシングや航空写真からのスケールダウンによる検証、あるいは予測など双方向の情報認証が大変重要になる。しかしながら、多くの生理生態学の情報は、個葉のある一定環境条件下の情報にすぎない。環境科学が地域からグローバルレベルへと加速度的にダイナミックに融合していく中で、これらの情報を樹冠の中で捉え直し、かつ情報の変異として捉えていく必要がある。ある一定のコンセンサスを受けるような手法を開発する必要がある。本年度は樹冠内の光合成の多様性について下記の実験を行った。(1)前年度に引き続き、樹冠層(地上7〜22m)において自由に移動できるジャングルジム型のタワーを利用して樹冠内の光合成特性の解析を行った。光合成蒸散測定装置を用いて、光合成速度、蒸散速度の日変化を測定した光条件は定常条件における光合成・蒸散能力のパラメータ評価を行った。(2)光呼吸の解析:クロロフィル蛍光反応測定装置(Mini-Pam)を用いて、電子伝達率を測定し、光の捕捉能率や過剰エネルギーの放出能力を評価した(3)樹冠内のルビスコ、フラボノイド、クロロフィル・キサントフィルプールサイズ、窒素濃度などの解析:光合成を律速するクロロフィル量とそのa/b比、葉の窒素濃度を月2回の予定で定期的に調べた。樹冠内のルビスコおよびフラボノイドの蓄積量の日変化および季節変化を調べた。(4)樹冠内の比面積の解析:光合成・蒸散速度、クロロフィル蛍光反応などを調べた葉の形態的な特性、たとえば比葉面積(SLA)を測定し、葉層ごとに光強度の履歴に対する生理反応の多様性を調べた。(5)環境因子の計測:樹冠内の数カ所に気温・湿度センサーを配置し樹冠内の飽差勾配を10分間隔で計測した。ブナ樹冠最上層の葉が強光時に日中低下を起こすのは葉面飽差の増大による気孔閉鎖が主な原因である。この気孔閉鎖は細胞間隙内CO_2濃度の低下を引き起こし、光阻害の危険性を増大させるが、光呼吸の増加とキサントフィルサイクルによる熱放散によって光阻害を回避していると考えれる。

Earth science, forest, and scienceケール(サイズとスペース)のなかでCATCH えstraight necessary があることがKnow されるneccessary がある. Examples: えばレベルからCrown レベル、さらにはメソスケールへスケールアップ、あるいはそれとは内に、リモートセンシングや Aviation Photo からのスケールダウンによる検 Certificate, あるいは Predictive など Bidirectional Information Certification が大変important になる.しかしながら, 多くのphysiology and ecology no information, geye のあるinformation under certain environmental conditions にすぎない. Environmental Science and Regional Science and Technology Acceleration of Environmental Science and Technology , これらのInformation をCrown の中でCapture えstraight し, かつInformation の変different としてCapture えていく Required がある. It's a must, it's a must, it's a must. This year, the diversity of photosynthesis in the canopy will be recorded below. (1) The tree canopy (7~22m above the ground) can move freely and freely in the previous year. The るジャングルジム type のタワーを utilizes the photosynthetic characteristics of the して tree canopy and is an analysis and analysis method. Photosynthetic evapotranspiration measuring device is used to measure the day-to-day changes of photosynthetic rate and evapotranspiration rate, and to measure the light conditions and steady conditions of the photosynthetic and evapotranspiration capabilities. (2) Analysis of photorespiration: クロロフィル蛍 Light Reflection Measurement Device (Mini-Pam) をいて, Electronics Measurement of the rate of light capture, the rate of light capture, and the ability to release light (evaluation of the rate of light capture (3) in the canopy) , フラボノイド, クロロフィル・キサントフィルプールサイズ, phytozolin concentration などの Analysis: Photosynthesis The amount of とそのa/b ratio and the concentration of をRhythm speed するクロロフィル are scheduled twice a month and are regularly adjusted. The amount of accumulation in the canopy of the tree can be adjusted daily and seasonally. (4) Analysis of the specific area within the canopy: characteristics of photosynthesis, evapotranspiration rate, light reflection, and leaf morphology , Specific leaf area (SLA) was measured, and the light intensity of the leaf layer was measured. (5) Measurement of environmental factors: Measurement of temperature and humidity in the canopy at 10-minute intervals based on the configuration of the temperature and humidity in the canopy. The uppermost leaves of the tree canopy are lowered during the day when there is strong light, and the difference in leaf surface saturation is the main reason for the enlargement of the leaf surface and the closure of the pores. The low concentration of CO_2 in the intercellular space caused by pore atresia caused the increase in the risk of light blocking, and the risk of light blocking increased. Photorespirationのincreaseとキサントフィルサイクルによるheat dissipationによってlight damageをavoidanceしているとtestえれる.