安定同位体分析と木材解剖学的手法との融合による肥大成長の気象応答メカニズムの解明

结合稳定同位素分析和木材解剖方法阐明肥厚生长的气候响应机制

• 批准号: 25892022
• 负责人: 鍋嶋 絵里
• 金额: $ 1.75万
• 依托单位: Ehime University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
• 财政年份: 2013
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2013-08-30 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-25892022/
• 关键词: 炭素固定; 肥大成長; 安定同位体比; 気象応答; 貯蔵養分

樹木の幹の肥大成長は、森林の生産量を推定する上でよい指標となる。しかしその気象応答については未解明な部分が多く、その理由の一つとして、季節的な貯蔵養分の利用があげられる。そこで本研究では、ミズナラを用いて年輪内の炭素・酸素・水素安定同位体比の季節変化を調べ、幹の肥大成長をもたらす木部形成が貯蔵養分に依存する時期、および当年光合成産物に依存する時期を推定し、これらと木部形成や光合成の季節変化との対応を明らかにすることを目的として研究を行った。北海道大学苫小牧研究林で採取したミズナラの成木三個体の年輪試料を板状のままセルロースにし、顕微鏡下で年層内を等分に切り分けた。これらを用いて分析した結果、炭素および水素安定同位体比は孔圏部分では徐々に低下し、孔圏外に切り替わると同時にほぼ低下しきるというパターンを示した。炭素および水素安定同位体比の低下は、木材の形成における炭素化合物の由来の変化、すなわち貯蔵養分の利用から当年光合成産物への切り替わりを示していると考えられる。よって、孔圏では貯蔵養分を利用する一方、孔圏外への移行とともに当年光合成の利用に切り替わることが示唆された。また、酸素安定同位体比は一般に大気の相対湿度と相関が高く、これにより木材形成の時期を推定することができる。酸素安定同位体比の結果から、貯蔵養分から当年光合成産物への利用の切り替わり時期は７月初旬頃と推定され、個葉光合成速度が最大となる時期と一致することが示唆された。本研究の結果から、木部形成のメカニズムの一つとしてミズナラの木部形成における貯蔵養分の利用時期が明らかと成り、またこれが個葉光合成の季節変化ともリンクしていることが示唆された。これらの知見は、肥大成長および木部形成と気象要因との関係性を理解する上で非常に重要である。

Tree trunk growth and forest productivity are estimated as indicators. There are many reasons for this, and there are many reasons for the use of seasonal storage. This study aims to investigate the seasonal variation of carbon, acid and water stable isotope ratio in tree growth, the growth of tree growth, the dependence of tree formation on storage nutrients, and the dependence of tree formation on photosynthetic products. Hokkaido University Tomakomai Research Forest takes samples of tree growth rings from three adult trees, and divides them into two layers under a microscope. The results of this analysis show that the carbon and water stable isotopes are lower than those of the pore ring and lower than those of the pore ring. The low stable isotope ratio of carbon and water, the transformation of carbon compounds in the formation of wood, the utilization of carbon compounds, the conversion of photosynthetic products in the current year, etc. The utilization of the storage elements in the pore system is discussed in detail. The relative humidity is generally high, and the age of wood formation is estimated. The results of stable isotope ratio show that the utilization of photosynthetic products in the current year is different from that in the early part of July, and the photosynthetic rate of individual leaves is maximum. The results of this study show that the seasonal variation of leaf photosynthesis is related to the utilization of stored nutrients in the formation of wood. It is very important to understand the relationship between knowledge and growth.

项目成果

ミズナラの幹肥大成長の季節変化に関わる解剖学的・生理学的要因：安定同位体比を用いた推定

与栎树树干生长季节变化相关的解剖和生理因素：使用稳定同位素比进行估计

• 作者: Kayo Kudo;Eri Nabeshima;Shahanara Begum;Yusuke Yamagishi;Satoshi Nakaba;Yuichiro Oribe;Ko Yasue;Ryo Funada;鍋嶋絵里・中塚武・香川聡・日浦勉・船田良;鍋嶋絵里・中塚武・香川聡・日浦勉・船田良
• 通讯作者: 鍋嶋絵里・中塚武・香川聡・日浦勉・船田良

ミズナラの年輪内における炭素・酸素・水素安定同位体比の季節変化

栎树年轮中碳、氧、氢稳定同位素比的季节变化

• 作者: Kayo Kudo;Eri Nabeshima;Shahanara Begum;Yusuke Yamagishi;Satoshi Nakaba;Yuichiro Oribe;Ko Yasue;Ryo Funada;鍋嶋絵里・中塚武・香川聡・日浦勉・船田良
• 通讯作者: 鍋嶋絵里・中塚武・香川聡・日浦勉・船田良

The effects of localized heating and disbudding on cambial reactivation and formation of earlywood vessels in seedlings of the deciduous ring-porous hardwood, Quercus serrata

局部加热和除芽对落叶环孔阔叶栎幼苗形成层再激活和早材导管形成的影响

• DOI: 10.1093/aob/mcu026
• 发表时间: 2014
• 期刊: Annals of Botany
• 影响因子: 4.2
• 作者: Kayo Kudo;Eri Nabeshima;Shahanara Begum;Yusuke Yamagishi;Satoshi Nakaba;Yuichiro Oribe;Ko Yasue;Ryo Funada
• 通讯作者: Ryo Funada