降水量を高時間分解能で復元するための、樹木髄の酸素・水素同位体比モデルの構築

构建树髓氧/氢同位素比模型以重建高时间分辨率降水

• 批准号: 22K19854
• 负责人: 香川 聡
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Forest Research and Management Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-06-30 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K19854/
• 关键词: 葉面吸水; 年輪

森林総合研究所苗畑で生育したスギ苗木において、頂端の成長過程を６月～１０月の間に記録し、髄のおおよその形成時期を推定できるような苗木を育成した。これらのスギ苗木の髄の酸素・水素・炭素同位体比を約０．５ｍｍ程度の空間分解能で測定したところ、頂端から１０ｃｍ程度の部分では、酸素および水素同位体比が１パーミル以上低くなる鋭いピークが観測されたが、それより下の部分の髄ではこのようなピークは観測されなかった。この結果は、貯蔵物質であるでんぷんや糖を温水抽出・有機溶媒抽出処理により取り除いた髄試料でも変わらなかった。以上のような結果が得られた理由としては、例えば、頂端から１０ｃｍ程度の部分では、でんぷんや糖などの貯蔵物質の酸素同位体比は降水時の低い同位体比を反映しているものの、それ以下の部分では、貯蔵物質の酸素・水素同位体比が周囲の水により書き換えられた後のでんぷん・糖が細胞壁成分（セルロース・ヘミセルロース・リグニン）の形成に用いられたため、鋭いピークが観測されなくなった、といった原因が考えられる。最近の技術的ブレークスルーにより、樹木の葉・表皮および根それぞれに、重い酸素同位体を多く含む重水および重水素を多く含む重水のどちらか一方を吸収させた後、液体窒素により凍結して頂端分裂組織周辺の水の同位体比を調べることが、同位体の専門家でなくても行えるくらいに簡便になったが、今後はこれらの方法と組み合わせることにより、降雨時および非降雨時に形成される髄の葉面吸収水起源および根吸収水起源の酸素・水素の割合を明らかにし、これらの割合の変動（すなわち降水量・相対湿度の変動）が、髄（および髄付近の木部）の酸素・水素同位体比の変動とどう対応するのかを明らかにしていく必要がある。

在森林研究所的幼苗中种植的雪松幼苗中，顶端生长过程记录在6月至10月之间，并种植了幼苗，以便它们可以估算髓的大约形成时间。当这些雪松幼苗的氧气，氢和碳同位素比以约0.5 mm的空间分辨率测量时，在距顶端约10 cm的区域中，在距离下方的区域约10 cm的区域中呈锐利的峰，而在Pidues下方，在下面的区域中未观察到这样的峰。该结果在硫酸样品中没有差异，通过提取温水和有机溶剂来提取储存的物质和糖来清除这些结果。 The above results are possible because, for example, in the area about 10 cm from the apical end, the oxygen isotope ratio of the storage substances such as starch and sugar reflects the low isotope ratio at the time of precipitation, but in the area below that, starch and sugar after the oxygen and hydrogen isotope ratio of the storage substances were rewritten by surrounding water, starch and sugar were used to form cell wall components (cellulose,半纤维素，木质素），导致未观察到尖峰。 Recent technological breakthroughs have made it easy enough for a non-isotope expert to absorb either heavy water containing heavy oxygen isotopes and deuterium-rich heavy water containing each of the leaves, epidermis and roots of the tree, and then freeze it with liquid nitrogen to examine the isotope ratio of water around the apical meristem.However, in the future, it is necessary to combine these methods to clarify the origin of the在降雨和非降雨期间形成的根吸收水的髓和非降解氧和氢比吸收的叶面水，以阐明这些比例的波动如何（即沉淀的波动和相对湿度的波动）对应于氧气 - 基因型（xydrogen of）的变化（相对湿度）和XITH pIth pithem of Pithem and xith-p. sylem and xith yexyl and xith and xith and xity and xith and xity and xith and xidy and xith and xity and xith and xity and xidy and xith and Xyly and Xyly and xith and xith and。

项目成果

スギ苗木髄の酸素・水素・炭素同位体比分析による高時間分解能での気象情報復元の試み

尝试通过分析雪松幼苗髓部的氧、氢和碳同位素比率来恢复高时间分辨率的天气信息

• 发表时间: 2023
• 作者: 香川聡;久保田多余子;張春花
• 通讯作者: 張春花