光および水分環境傾度への植物の形態的・生理的機能の馴化に関する生理生態学的研究

植物形态和生理功能对光和水环境梯度适应的生理生态研究

• 批准号: 00J02420
• 负责人: 村岡 裕由
• 金额: $ 2.5万
• 依托单位: Gifu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J02420/
• 关键词: 光合成; 受光体制; 落葉樹; 光環境; モデル

冷温帯落葉広葉樹林に生育する落葉広葉樹(ミズナラ,カニデ2種,オオカメノキ,ノリウツギ)の実生を対象に,以下の研究を遂行した。1 林床に生育する実生の光合成特性および地上部3次元構造(葉の形態,葉面傾斜と方位),光環境の測定を行った。これらのデータをもとにモデルシミュレーショシを利用して解析を進めた結果,林床に広く分布する実生は,個体それぞれの光環境に応じた光合成特牲をもつこと,その実生を覆う林冠を構成する枝葉の密度と空間分布に応じて形成される光環境(林床への入射光強度,方向性)に応じて葉面傾斜および方位を調整していること,の2点が解明された。本研究成果を論文として国際的な生態学雑誌Oecologiaに投稿して,掲載が認められた。現在印刷中である。2 上記の落葉広葉樹の実生を高山試験地の圃場で栽培し,強光環境に対する光合成特性,地上部3次元構造の反応を測定,解析した。その結果,落葉広葉樹林の林冠木となるミズナラや生育光環境の範囲が広いノリウツギでは,強光を光合成に効率的に利用できる生理学的特性を発達させることが可能なこと,これにより,地上部3次元構造による強光回避はそれほど必要ないことが示唆された。一方,カエデやオオカメノキのように森林内のやや暗い環境に生育する種では,光合成による強光利用能力は低いため,地上部3次元構造の調整によって強光を回避することが重要であることが示された。本研究成果は2003年3月下旬に開催される日本生態学会大会において発表する予定であり,その後は学術論文として発表する。

以下研究是针对生长在寒温带落叶阔叶林中的落叶阔叶树（栎属栎属，两种犬科动物，老鼠簕和诺立次）的幼苗进行的。 1. 测量了林地幼苗的光合特性、地上部分的三维结构（叶片形态、叶斜度和方向）以及光环境。基于这些数据，我们利用模型模拟进行了分析，发现广泛分布在森林地面上的幼苗具有取决于每个个体的光环境的光合特性，并且覆盖幼苗的森林冠层明确了两点：叶坡度和方向根据构成树枝和树叶的密度和空间分布形成的光环境（入射光强度和对森林地面的方向性）进行调整。我将这项研究成果作为论文提交给国际生态杂志Oecologia，并被接受发表。目前正在印刷中。 2 将上述落叶阔叶树苗木在高山试验点田间培育，测量分析其光合特性及地上部分三维结构对强光环境的响应。结果，我们发现落叶阔叶林中的树冠树阿根廷栎和生长在各种光照环境中的诺立次木能够发展出生理特征，使它们能够有效地利用强光进行照明。有人建议，使用三维结构来避免强光是没有必要的。另一方面，生长在森林微暗环境中的树种，如枫树和鹿角树，通过光合作用利用强光的能力较低，因此通过调整树干的三维结构来避免强光是很重要的。所示为地上部分。这项研究的结果将在2003年3月下旬举行的日本生态学会会议上发表，随后将作为学术论文发表。

项目成果

村岡 共著(種生物学会編): "光と水と植物のかたち 植物生理生態学入門"種生物学会 文一総合出版(印刷中).

村冈合着（物种生物学学会编辑）：《光、水和植物形态：植物生理学和生态学简介》物种生物学学会、文日综合出版社（正在出版）。

Muraoka H., Koizumi H., Pearcy R.W.: "Leaf display and photosynthesis of tree seedlings in a cool-temperate deciduous broadleaf forest understory"Oecologia. (印刷中).

Muraoka H.、Koizumi H.、Pearcy R.W.：“寒温带落叶阔叶林林下树苗的叶子展示和光合作用”Oecologia（正在出版）。

Muraoka H., Tang Y., Koizumi H., Washitani I.: "Effects of light and soil water availability on leaf photosynthesis and growth of Arisaema heterophyllum, a riparian forest understory plant"Journal of Plant Research. 115. 419-427 (2002)

Muraoka H.、Tang Y.、Koizumi H.、Washitani I.：“光和土壤水分可用性对河岸森林林下植物 Arisaemaheterophyllum 叶片光合作用和生长的影响”植物研究杂志。