スギ高齢林の生態生理学的特性の解明

古日本柳杉林生态生理特征的阐明

• 批准号: 05760122
• 负责人: 丹下 健
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1993
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1993 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05760122/
• 关键词: スギ高齢木; 気孔の頻度分布; ガス拡散コンダクタンス; 光合成; 水ポテンシャル; 大気飽差

東京大学千葉演習林内の9年生(幼齢木、樹高8m)、28年生(若齢木、17m)および86年生(高齢木、30m)スギ人工林に観測用鉄塔を設置し、それぞれ陽樹冠の針葉について光合成、蒸散および木部圧ポテンシャルの測定を行った。以下に本研究によって明らかになった高齢木の水分生理的特性を示す。1.成長期間における高齢木の針葉の夜明け前の木部圧ポテンシャルは、-0.7〜-0.5MPaの範囲にあり、幼齢木や若齢木の-0.3〜-0.2MPaに比べて明らかに低かった。2.蒸散速度と大気飽差から算出した高齢木の針葉の水蒸気拡散コンダクタンスは、大気飽差が大きくなるにともなって減少するが、その変化は幼齢木等に比べて非常に緩慢であった。また、大気飽差が小さいとき(湿度が高いとき)の水蒸気拡散コンダクタンスは、幼齢木の1/3以下、若齢木の1/2以下と明らかに小さかった。3.高齢木の針葉の水蒸気拡散コンダクタンスは、木部圧ポテンシャルが上昇し、針葉に水ストレスがかかっていないときでも、幼齢木の針葉が示すような値にまでは増加しなかった。したがって、高齢木で水蒸気拡散コンダクタンスが小さいのは、水ストレスによるものではないと判断された。4.針葉の気孔頻度分布は、幼齢木では向軸側に比べて背軸側に多いのに対して、高齢木では、光があたりにくく、境界層拡散抵抗が大きい向軸側に顕著に多かった。水蒸気拡散コンダクタンスに影響を与える要因として、気孔頻度分布の違いが考えられた。5.高齢木の針葉の光合成速度は、木部圧ポテンシャルが上昇し、水ストレスが小さくなっても、幼齢木のようには増加しなかった。これは、高齢木の場合、水ストレスがかかっていなくても水蒸気拡散コンダクタンスが小さく、ガスの拡散が制限されているために、それが、光合成の制限要因になっていると考えられた。6.以上の結果から、スギの場合、林齢が進行し、樹高が大きくなるにともなって次第に、水蒸気拡散コンダクタンスが小さい値で維持されるようになり、そのため、次第に持っている光合成能力を十分に発揮できなくなると推測された。

在9年树龄（幼树，8m高）、28年树龄（幼树，17m）和86年树龄（老树，30m）的雪松种植园中安装了观测塔。东京大学千叶运动森林测量了针叶的光合作用、蒸腾作用和木质部压力潜力。本研究揭示的老树的水分生理特征如下所示。 1、老树针叶在生长期的黎明前木质部压力势在-0.7至-0.5 MPa范围内，明显比幼树和幼树的-0.3至-0.2 MPa低。 2、根据蒸腾速率和大气饱和度差计算，老树针叶的水汽扩散导度随着大气饱和度差的增大而减小，但与幼树相比，这种变化非常缓慢。另外，当大气饱和度差较小时（湿度较高时），水汽扩散导度明显较小，小于幼树的1/3，小于幼树的1/2。 3.即使木质部压力势增加并且针叶没有受到水分胁迫Ta，老树针叶的水蒸气扩散导度也没有增加到与幼树针叶相同的值。因此，可以得出结论，老树的水蒸气扩散导度小并不是由于水分胁迫造成的。 4. 在幼树中，针叶的气孔频率分布在远轴侧比近轴侧更常见，而在老树中，近轴侧更突出，光线不太可能到达，并且边界层扩散阻力较大。孔隙频率分布的差异被认为是影响水蒸气扩散电导的因素。 5. 即使木质部压力势增加且水分胁迫减少，老树针叶的光合速率也没有幼树增加那么多。这被认为是因为，对于老树来说，即使在没有水分胁迫的情况下，水蒸气扩散导度也很小，气体扩散受到限制，这是光合作用的限制因素。 6. 从上述结果来看，对于日本柳杉来说，随着林龄的增长和树高的增加，水蒸气扩散导度逐渐维持在一个较小的值，其光合能力也逐渐减弱。人们认为他将无法再发挥作用。