気候変動に伴う森林の影響評価に向けた樹木通水機能の干ばつからの回復機構の解明

阐明树木水流功能的干旱恢复机制评估气候变化对森林的影响

• 批准号: 14J08279
• 负责人: 小笠 真由美
• 金额: $ 1万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2015-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J08279/
• 关键词: 木部水分通導; 乾燥ストレス; MRI; 通水阻害

本研究は，気候変動に伴う森林の影響評価に向けて，環境ストレス等により生育不適環境下での樹木の水分通導機能の損失とその回復機構を明らかにすることを目的とした．既往研究では樹木の水分通導機能の評価は樹体より切り出した枝や幹試料を用いて行われてきたが，破壊的な測定であるため，同一個体で継続的に水分通導機能の挙動を追跡することが困難であった．本研究では，乾燥ストレス下での樹木の通水阻害域の変化をMRIを用いて非破壊的にモニタリングした．調査にはシラカンバおよびカツラのポット苗を用い，苗への潅水を絶つことで個体に乾燥ストレスを与えた後，再度潅水を行い乾燥ストレスを解消した．定期的に樹幹木部内の通水阻害域および葉の水ポテンシャル（Ψleaf）を調査した．また，柔細胞のデンプンや糖が，木部通水阻害の解消に関与しているとの仮説を検証するため，乾燥～再潅水処理を経た個体で樹幹内のデンプンと可溶性糖を定量化し，湿潤時の個体の値と比較した．その結果，両樹種ともにΨleafの低下（乾燥ストレスの進行）にともない木部で通水阻害が拡大する様子がMRIで確認された．一方，木部で通水阻害が確認された個体に再潅水を行うと，Ψleafは回復したものの，通水阻害域の減少（通水阻害の解消）は確認されなかった． 貯蔵養分について，両樹種ともに乾燥～再潅水処理を行うことで樹幹木部のデンプン含量は低下したが，可溶性糖含量は顕著な変化が認められなかった．従来の破壊的手法により測定された樹木の水分通導機能は樹体の乾燥解消後に回復することが多くの先行研究で報告されている一方で，本研究ではMRIによる通水阻害域の解消（空洞化した道管の再充填）が認められなかった．このことから，木部通水阻害の解消に関し，MRIで検出される道管内腔の水の存否だけでなく，水を保持していた道管の乾燥ストレス下での水分通導度の可変性の双方から検討する必要性が新たに提示された．

The purpose of this study is to assess the impact of climate change on forest growth and to clarify the loss of water conduction and recovery mechanisms of trees in an environment of reproductive discomfort. In previous studies, it has been difficult to trace the water conduction function of the same tree. This study is aimed to investigate the changes in the water barrier region of trees under dry conditions. After investigation, the seedlings were dried and removed again. Regularly investigate the water barrier area in the trunk and leaf. In addition, the soluble sugar content in soft cells was quantified and compared with that in dry and rehydrated individuals. As a result, MRI confirmed the presence of water resistance in the leaves of the tree. On the other hand, the water resistance of the wood part is confirmed by the individual, and the water resistance is reduced by the leaf. The content of soluble sugar in the trunk of the tree is low, and the soluble sugar content is low. A number of previous studies have been conducted to determine the water conduction function of trees after drying. In this study, MRI was used to determine the water conduction function of trees after drying. MRI revealed the presence or absence of water in the interior of the duct, and the necessity of discussing the variability of water permeability under the condition of water retention and drying of the duct.

项目成果

縞枯山シラビソ風衝木における冬期のエンボリズムとその回復

白荠山风灾树木冬季栓塞及其恢复

• 发表时间: 2015
• 作者: 小笠真由美;大條弘貴;大塚晃弘;種子田春彦;丸田恵美子
• 通讯作者: 丸田恵美子

樹木用MRIを用いた樹幹内部における水分挙動の非破壊的観察

使用 MRI 对树木进行树干内水行为的无损观察

• 发表时间: 2015
• 作者: Fukuda K.;Kawaguchi D.;Aihara T.;Ogasa M.Y.;Miki N.H.;Umebayashi T.;小笠真由美，内海泰弘，三木直子，矢崎健一，福田健二
• 通讯作者: 小笠真由美，内海泰弘，三木直子，矢崎健一，福田健二

Recovery performance in xylem hydraulic conductivity is correlated with cavitation resistance for temperate deciduous tree species.

• DOI: 10.1093/treephys/tpt010
• 发表时间: 2013-04
• 期刊: Tree physiology
• 影响因子: 4
• 作者: Mayumi Y Ogasa;N. Miki;Y. Murakami;K. Yoshikawa

落葉広葉樹における木部の構造的特性と貯水性の関係

落叶阔叶树木质部结构特征与蓄水能力的关系

• 发表时间: 2015
• 作者: 長垣良和;中條萌絵子;樽本雄介;八尾良司;石川冬木;下釜和也・ファルハド・キリエフ・門脇誠二・仲田大人・赤司千恵・新井才二・西秋良宏;粟飯原友，三木直子，小笠真由美
• 通讯作者: 粟飯原友，三木直子，小笠真由美