FACE(開放系CO2増加実験)で生育した落葉樹の蒸散速度の解明

阐明 FACE 中生长的落叶树的蒸腾速率（开放系统二氧化碳增加实验）

• 批准号: 16658060
• 负责人: 小池 孝良
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hokkaido University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Exploratory Research
• 财政年份: 2004
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2004 至 2005
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-16658060/
• 关键词: FACE; 水利用効率; 落葉広葉樹; 土壌含水率; 気孔コンダクタンス; 道管直径; 散孔材; 環孔材; 土壌水分; 気孔閉鎖; 火山灰土壌; 褐色森林土; SPAC; 葉の解剖学; 蒸散速度; FACE; 水利用効率; 落葉広葉樹; 土壌含水率; 気孔コンダクタンス; 道管直径; 散孔材; 環孔材; 土壌水分; 気孔閉鎖; 火山灰土壌; 褐色森林土; SPAC; 葉の解剖学; 蒸散速度

開放系CO_2増加実験(FACE)を用いて、樹木個体を基礎にした蒸散機能へ及ぼす高CO_2の影響を評価した。火山灰土壌と褐色森林土壌に生育する落葉樹数種の蒸散特性を、植物生理学・樹木解剖学的に解明ることを目的とする。特に、高CO_2と通常CO_2条件に置かれた数種の植物種に関してSPAC(土壌-植物-大気-連続体)の視点から、気孔の環境応答に注目して計測を実測する。火山灰土壌に生育する植物に関しての実験は、世界初の試みと言える。従来の研究から、高CO_2条件では気孔コンダクタンス(通水能力)は抑制されることが指摘されているが、未成熟火山灰起源の土壌条件を特徴とする北海道の代表的樹種の蒸散特性を、その場(in situ)で測定した。高CO_2環境では植物の水の利用効率か上がるので、土壌面の土壌含水率は高かった。さらに、高CO_2ではLAIが大きいため、土壌面へ到達する日射量が低下したのでこの傾向が促進された。広葉樹の場合、水利用効率が上昇する事によって通水を担う道管の直径が小さくなると考えられる。予備試験の結果、散孔材のシラカンバ・ウダイカンバではこの予測は支持されたが、道管径の太いハリギリでは明確ではなかった。この点は最終年の成果として確認したい。葉の構造には、散孔材のシラカンバ、環孔材のミズナラの水環境への応答をP-V曲線(葉の水環境への適応能力を調べる方法)を測定して調べた。飽水時の浸透ポテシシャル(ψS^<sat>)と圧を失うときの水ポテンシャルを推定したところ、ミズナラでは飽水時の浸透ポテンシャルの差は両土壌条件においても見られなかった。また圧を失うときの水ポテンシャルも同様に差は見られなかった。一方で,シラカンバでは飽水時の浸透ポテンシャルが火山灰土壌で有意に底い値を示し,圧を失うときの水ポテンシャルは火山灰土壌で低い傾向を示した。しかしCO_2条件による差は見られなかった。

基于开放的CO_2增加实验（FACE）用于评估高CO_2对基于树的蒸腾功能的影响。目的是阐明在火山灰土壤和棕色森林土壤中生长的几个落叶树的蒸腾特性，包括植物生理和树木解剖。特别是，从SPAC（土壤 - 植物 - 大磷酶 - 孔氏菌）的角度进行测量，对位于高CO_2和正常CO_2条件下的几种植物物种进行了测量，并着眼于气孔的环境反应。这是世界上第一个关于在火山灰土壤中生长的植物的实验。先前的研究指出，在高CO_2条件下抑制了气孔电导（水通道能力），但是代表性的北海道树种的蒸腾特性是以未成熟的火山灰为特征的，以未成熟的火山灰为特征。在高CO_2环境中，植物的水利用效率提高，因此土壤表面上的土壤水分含量很高。此外，由于LAI在高CO_2处很大，因此由于降低了到达土壤表面的太阳辐射的量，因此促进了这种趋势。就硬木而言，人们认为携带水流的管道直径会随着水效率的提高而降低。初步测试表明，这一预测是由多孔桦木和麻雀桦木支持的，但在较厚的管道直径中尚不清楚。我想确认这是最后一年的结果。通过测量通过测量P-V曲线（一种检查对水环境的叶片适应能力的方法），通过测量桦木和橡木（孔材料对水环境）的响应来检查叶片结构。当我们估计饱和度处的渗透电位（ψs^<SAT>）和损失压力时的水潜力时，我们发现在两种土壤条件下都发现了米苏纳拉（Mizunara）饱和时，渗透势均无差异。同样，当压力损失时，在水电位上没有观察到差异。另一方面，在桦木中，火山灰土壤中饱和的渗透电势明显降低，并且在火山灰质土壤中损失压力时的水潜力往往降低。但是，根据CO_2条件没有观察到差异。