高濃度二酸化炭素環境下における冷温帯樹木のメタン放出量評価と放出機構に関する研究

高二氧化碳浓度环境下寒温带树木甲烷排放量评价及排放机制研究

基本信息

批准号：
08J01143
负责人：
渡辺誠
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 JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

平成21年度の研究成果より、モデル植物のアカシアとユーカリにおいて葉のLMA (Leaf mass per area,比葉重)とメタン放出速度との間に負の相関が認められたことを受け、平成22年度は、野外環境でCO_2付加を行うことができるFACE (Free Air CO_2 Enrichment)において、これまで育成した冷温帯落葉樹14種について、高CO_2による葉のLMAの変化を解析した。その結果、ハルニレにおいて高CO_2による有意なLMAの低下が認められた。一方で人工気象室を用いて、貧栄養環境で育成したグイマツ雑種F1(グイマツとニホンカラマツの優良交雑種)では、高CO_2環境において顕著なLMAの増加が認められた。以上の結果より、将来予想される高CO_2に伴うLMAの変化を通して、将来環境における葉からの好気的メタンの放出量が変化するが、それには樹種間差異がある可能性が示唆される。一方で、本研究では森林生態系におけるメタン収支の総合的な評価を最終的な目標としている。そこで、土壌におけるメタン吸収に対する高CO_2付加の影響もFACEにおいて評価した。その結果、高CO_2環境では土壌のメタン吸収量が低下し、状況によっては放出に転じることも明らかになった。したがって、将来の高CO_2環境における冷温帯林におけるメタン収支を評価する際、LMAの変化に見られる樹木葉からのメタン放出量の変化と同時に、土壌におけるメタン吸収量の変化も考慮する必要がある事が明らかになった。これまでに行った樹木葉および土壌におけるメタン収支に関して、国際シンポジウムでの招待講演を行い、その内容は図書として出版予定である。

根据2009年的研究结果，分析了14种植物中高CO_2引起的叶片LMA（单位面积叶质量，比叶重）与甲烷释放率之间的负相关关系。迄今为止，使用 FACE（自由空气 CO_2 富集）种植的冷温带落叶树可以在田间添加 CO_2。结果，在日本榆树中观察到由于高CO_2导致LMA显着下降。另一方面，在利用人工气候室在营养不良环境中生长的日本落叶松杂交F1（日本落叶松和日本落叶松的优良杂交种）中，在高CO_2环境中观察到LMA显着增加。上述结果表明，由于预期未来CO_2较高，未来环境中叶片释放的好氧甲烷量将通过LMA的变化而变化，但树种之间可能存在差异。另一方面，本研究的最终目标是对森林生态系统的甲烷平衡进行综合评价。因此，还利用FACE评价了高CO_2添加对土壤甲烷吸收的影响。结果表明，在高CO_2环境下，土壤甲烷吸收量减少，根据情况甚至可能开始释放甲烷。因此，在评估未来高CO_2环境下寒温带森林的甲烷收支时，需要考虑土壤吸收甲烷量的变化以及树叶释放甲烷量的变化，如事情变得清楚了。我在一个国际研讨会上做了关于树叶和土壤中甲烷平衡的邀请演讲，我计划将其内容出版成书。

项目成果

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专利数量（0）

Effects of Ozone on Growth and Photosynthesis of Castanopsis sieboldii Seedlings Grown under Different Nitrogen Loads

DOI：
10.14877/agrmet2.isam08.0.77.0
发表时间：
2008-09
期刊：
Journal of Agricultural Meteorology
影响因子：
1.3
作者：
Makoto Watanabe;M. Yamaguchi;H. Matsumura;Y. Kohno;T. Izuta
通讯作者：
Makoto Watanabe;M. Yamaguchi;H. Matsumura;Y. Kohno;T. Izuta

Effect of elevated CO_2 on the physiological adjustment and xylem structure of deciduous tree species grown in Free Air CO_2 Enrichment (FACE)

升高CO_2对自由空气CO_2富集(FACE)中生长的落叶树种生理调节和木质部结构的影响

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
Proceedings of the International Conference on Sustainable Agriculture for Food, Energy and Industry 2008 (ICSA2008)
影响因子：
0
作者：
Koike;et al.
通讯作者：
et al.

FACE(Free Air CO_2 Enrichment)による高CO_2環境に対するカバノキ属3種の光合成応答

使用 FACE（自由空气 CO_2 富集）研究三种桦树对高 CO_2 环境的光合响应

DOI：
发表时间：
2011
期刊：
影响因子：
0
作者：
小池;ら;渡辺誠
通讯作者：
渡辺誠

Prussian Blue Nanoparticles Protected by the Water-Soluble pi-Conijugated Polymer PEDOT-S : Synthesis and Multiple-Color pH-Sensing.

由水溶性π共轭聚合物PEDOT-S保护的普鲁士蓝纳米粒子：合成和多色pH值传感。

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
Chem. Commun. 46
影响因子：
0
作者：
Yamada;et al.
通讯作者：
et al.

シンポジウム「エアロゾル・オゾン等による植物影響-増加する越境大気汚染から森林を守る-」に参加して

参加“气溶胶、臭氧等对植物的影响——保护森林免受日益严重的跨境空气污染”研讨会

DOI：
发表时间：
2010
期刊：
北方林業
影响因子：
0
作者：
Horita;Y.;Yamagishi;T.;YongSuk KIM;Qiaozhi MAO;Eka NOVRIYANTI;伊藤寛剛;渡辺誠;稲田直輝;伊森允一;渡邊陽子;渡辺誠;渡辺誠;小池孝良;龍田慎平;伊森允一;Makoto WATANABE;Makoto WATANABE;渡邊陽子;香山雅純;斎藤秀之
通讯作者：
斎藤秀之