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針葉樹の樹高成長を規定する生理学的要因の解明

阐明调节针叶树树高生长的生理因素

基本信息

批准号：
13J02390
负责人：
東若菜
金额：
$ 1.73万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2016-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

高木の樹高成長は既往の理論的研究から樹冠上部の水ストレスが主要因となり制限されると考えられてきたが、申請者は樹高世界一のセコイアメスギの高所の葉における水ストレスへの適応と樹冠内の葉の水分特性の恒常性を明らかにし、高木の最大樹高の決定機構として「樹冠内水分恒常性仮説」をたてた。これが高木種に普遍的にあてはまるかを検証するため、樹高50mの秋田スギでも樹冠内の様々な高さの葉について形態特性・水分特性・組織構造を測定した結果、同様の樹冠内水分恒常性がみられた。さらに、高所の葉の貯水機能が高くなるメカニズムには、針葉樹に特有のTransfusion組織が日中の水分供給源および再水和時の貯水スペースとして寄与することが示唆された。ヒノキ科高木種においては、高所の葉は根からの吸水よりも貯水性を優先した組織構造の変化によって樹冠内の葉の水分恒常性が維持されることが考えられる（Azuma et al. 2015）。また、葉内の水分生理特性や貯水機構をさらに明らかにするため、葉内の水の物理化学特性に着目して定量化・可視化する技術研究をおこなった。秋田スギの葉の横断面切片を、顕微赤外分光法により葉の内部の化学特性を可視化する手法の検証から取り組み、水分や糖類の定量的データを葉横断切片の分布とあわせて二次元的に可視化することができた。また、スペクトル解析からは葉の水分保持メカニズムの一因として多糖類が寄与する作業仮説が得られた（Azuma et al. in review）。また、樹体全体を用いて作成したWhole-tree pressure-volume（WT-P-V）曲線から樹体内貯留量を求めるため、WT-P-V曲線とシュートP-V曲線の水分特性値を比較した。その結果、10年生スギ個体においては、木部ポテンシャルの低下にともない消失した樹体内貯留水のうち約90%が葉の貯留水であることが試算され、早朝時の個体の水不足の緩和に大きく寄与していることが示唆された。

A study on the theory of tall tree growth in the past has been carried out. The main reason for this is that the water in the upper part of the canopy is limited. The applicant has a high tree height. The water in the upper part of the canopy is suitable for the constancy of the water characteristics of the leaves in the canopy. The mechanism for determining the maximum tree height of tall trees is the theory of constancy of water in the canopy. The results show that the water constancy in the canopy of trees with a height of 50m and a leaf height of 50m are determined. The water storage function of the leaves of the trees is high, and the water storage function of the trees is high. The water storage function of the trees is high, and the water storage function of the trees is high. The water absorption and water storage of the leaves of the tall trees in the forest canopy are prioritized and the water constancy of the leaves in the canopy is maintained (Azuma et al. 2015). The physiological characteristics of water in leaves and water storage mechanism are studied in detail. The physicochemical characteristics of water in leaves are quantified and visualized. Akita leaves cross section, micro-infrared spectroscopy, visualization of chemical properties inside leaves, identification of components, moisture and carbohydrate quantification, distribution of leaves cross section, and visualization of two-dimensional The analysis of water retention in leaves is based on the analysis of the effects of polysaccharides (Azuma et al. in review). Whole-tree pressure-volume (WT-P-V) curve was constructed for the whole tree body to calculate the water storage capacity in the tree body. The water characteristic values of WT-P-V curve and P-V curve were compared. As a result, 10-year-old trees were found to have lost about 90% of the water stored in the trees, while leaves were found to have lost about 90% of the water stored in the trees.

项目成果

期刊论文数量（20）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Whole-tree pressure volume法とデンドロメーター法を用いたスギの貯留水の測定と水輸送におけるその役割

全树压力体积法和树木计法测量雪松储水量及其在水分输送中的作用

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
Takahisa Shiratori;Yoshihiko Oishi;Yuji Tasaka;Yuichi Murai and Yasushi Takeda;○東若菜・中嶋悟・山北絵理・石井弘明・黒田慶子;Shinsuke Takasao;白鳥貴久，村井祐一，熊谷一郎，Peter Fischer;○姫野早和・玉泉幸一郎・石井弘明・東若菜
通讯作者：
○姫野早和・玉泉幸一郎・石井弘明・東若菜

樹冠内の高さにともなうヒノキ鱗状葉の形態変化

冠层内扁柏鳞片叶形态随高度的变化

DOI：
发表时间：
2014
期刊：
影响因子：
0
作者：
Mitchell CJ;Getnet D;Kim MS;Manda SS;Kumar P;Huang TC;Pinto SM;Nirujogi RS;Iwasaki M. et al.,;Hiro Fujimoto;立石洋子;東若菜
通讯作者：
東若菜

Leaf anatomy reflects vertical change in water-relations characteristics in the crown of tall Cryptomeria japonica trees

叶子解剖学反映了高大柳杉树冠的水关系特征的垂直变化