CO_2濃度上昇に対する個葉レベルの応答からのスケールアップ

从单个叶水平响应到增加的 CO_2 浓度的放大

• 批准号: 11213201
• 负责人: 広瀬 忠樹
• 金额: $ 8.38万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
• 财政年份: 1999
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1999 至 2001
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-11213201/
• 关键词: CO_2; 個葉; 個体; 群落; スケールアップ; 光合成; 生産構造; サイズヒエラルギー; オープントップチャンバー; 大気CO_2; 上層個体; 下層個体; 光環境; 成長

植物の成長:植物遷移の初期に侵入するイタドリの高CO_2濃度に対する成長の応答を調べ,Hirose(1987)のモデルにより解析した.またオオオナモミを用い,繁殖成長が植物の栄養成長にフィードバックする機構を明らかにした.植物の繁殖収量は繁殖期間の長さ・その間の光合成速度・光合成産物の分配速度によって決まるので,それぞれの要因に対する気温上昇の影響を解析することにより収量決定のメカニズムを明らかにした.葉の光合成:葉の光合成は,葉緑体でRuBPを炭酸化する過程(CO_2+RuBP→2PGA)と光エネルギーを用いてRuBPを再生する過程(電子伝達系)のいずれかにより律速されていることが知られている.Hikosaka(1995,1997,1998)のモデルを用いて,オープントップチャンバー内で異なるCO_2濃度,気温条件で育成した植物(シロザ,シラカシなど)の葉の光合成系を,両過程への窒素の分配に着目して解析した(高速液体クロマトグラフ糖分析システムを使用).個葉レベルの応答からのスケールアップ:CO_2上昇が個葉光合成に与える影響から,個体の栄養成長・繁殖成長に与える影響,植物群集の生産構造・個体サイズ構造に与える影響へとそれぞれのモデル化を介してスケールアップし,結果を森林生態系の構造と炭素バランスがどのように変化するかを予測するために適用し,陸域生態系の地球環境変化に対する応答機構を明らかにした.

Plants grow の : plant migration の に early invasion す る イ タ ド リ の high CO_2 concentration に す seaborne る growth の 応 answer を べ, Hirose (1987) の モ デ ル に よ り parsing し た. ま た オ オ オ ナ モ ミ を い, reproductive growth が plant の tech students.their ownship keeps growing に フ ィ ー ド バ ッ ク す る institutions を Ming ら か に し た. Plants reproduce の は 収 quantity during long の さ · そ の の between photosynthetic rate, photosynthetic product の allocation rate に よ っ て definitely ま る の で, そ れ ぞ れ の by に す seaborne る 気 temperature rise の effect を resolution す る こ と に よ り 収 quantity の メ カ ニ ズ ム を Ming ら か に し た. Leaf の photosynthesis: leaf の photosynthetic は, chloroplast で RuBP を carbon acidification す る process (CO_2 + pga RuBP - > 2) と light エ ネ ル ギ ー を with い て RuBP を regeneration す る process (electronic 伝 da) の い ず れ か に よ り law speed さ れ て い る こ と が know ら れ て い る. Hikosaka (1995199, 7, 12 98) の モ デ ル を with い て, オ ー プ ン ト ッ プ チ ャ ン バ ー で within different な る CO_2 concentration, で 気 temperature conditions bred し た plants (シ ロ ザ, シ ラ カ シ な ど) の leaf の light GeChengXi を, struck process へ の に の smothering element distribution with mesh し て parsing し た (high speed liquid ク ロ マ ト グ ラ フ sugar analysis シ ス テ ム を use). A leaf レ ベ ル の 応 answer か ら の ス ケ ー ル ア ッ プ : CO_2 increase of が Ye Guang synthesis に and え る influence か ら, individual の tech students.their ownship and growth, reproductive growth に え る, plants clustered の production structure, individual サ イ ズ tectonic に and え る influence へ と そ れ ぞ れ の モ デ ル change を interface し て ス ケ ー ル ア ッ プ し, results in forest ecosystems を の tectonic と carbon バ ラ ン ス が ど の よ う に variations change す る か を be す る た め に applicable し, terrestrial ecosystems の earth environmental variations に す seaborne る 応 answer institutions を Ming ら か に し た.

项目成果

Hikosaka K, Hirose T.: "Nitrogen uptake and use of competing individuals in a Xanthium canadense stand."Oecologia. 126. 174-181 (2001)

Hikosaka K，Hirose T.：“加拿大苍耳林中竞争个体的氮吸收和利用。”Oecologia。

Anten NPR, Hikosaka K, Hirose T.: "Nitrogen utilisation and the photosynthetic system."B Marshall, J Roberts (eds) Leaf Development and Canopy Growth. Sheffield Academic Press, Sheffield,UK. 171-203 (2000)

Anten NPR、Hikosaka K、Hirose T.：“氮利用和光合作用系统。”B Marshall、J Roberts（编）叶子发育和冠层生长。

Anten,N.P.R.and Hirose T.: "Interspecific differences in above-ground growth patterns result in spatial and temporal patitioning of light among species in a tall-grass meadow"Journal of Ecology. 87. 583-597 (1999)

Anten，N.P.R. 和 Hirose T.：“地上生长模式的种间差异导致高草草甸中物种间光的空间和时间分区”《生态学杂志》。

Hikosaka, K. Nagashima, H. Harada, Y., Hirose, T.: "A simple quantification of interaction between individuals competing for light in a monospecific stand. Functional"Ecology. 15・6. 642-646 (2001)

Hikosaka，K. Nagashima，H. Harada，Y.，Hirose，T.：“在单一特异性立场上竞争光的个体之间的相互作用的简单量化。功能”15・6（2001）。

Anten N.P.R.,Hikosaka K.and HiroseT.: "Nitrogen utilisation and the photosynthetic system"In : B.Marshall and J.A.Roberts(eds)Leaf Development and Canopy Growth, Sheffield Academic Press, UK. (2000)

Anten N.P.R.、Hikosaka K. 和 Hirose T.：“氮利用和光合系统”，载于：B.Marshall 和 J.A.Roberts（编）叶发育和冠层生长，谢菲尔德学术出版社，英国。