菌根呼吸への炭素配分:炭素安定同位体ラベリング手法を用いた野外観測

菌根呼吸的碳分配：使用碳稳定同位素标记方法进行现场观察

• 批准号: 10F00832
• 负责人: 大澤 晃
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10F00832/
• 关键词: 菌根菌; CO2フラックス; 呼吸; 微生物; 13Cラベリング; 炭素循環; 菌根; 菌糸; 二酸化炭素フラックス; 森林炭素動態; 炭素安定同位体; パルスラベリング

森林炭素循環において、土壌から放出される炭素は、その3分の2を占めるともいわれており、地下部の果たす役割は重要である。しかし、根系から土壌への炭素の流れはブラックボックスとして残されている。一次生産者である植物の根系から、菌根、菌糸を介して土壌へと炭素が流れていく部分にスポットをあてるのが本研究である。そのために、菌糸をトラップできるメッシュバッグを試験地に埋設し、その中に含まれる菌量とそこから放出される呼吸量を測定する実験1と、連続観測および炭素安定同位体をトレーサーとして用いた実験2を組み合わせて行った。実験1の特徴は、従来おこなわれてきたように、多数のメッシュバッグを埋設し、進入した菌量を計測するもので、本研究では加えて呼吸量を現場で測定し、二酸化炭素放出量としての量の評価も行う。これは土壌表面から放出される二酸化炭素量における、菌糸の役割を評価するためである。また実験2の特徴は、菌糸からの呼吸量を連続的に測定しようとするもので、土壌呼吸の独立栄養呼吸と分解呼吸の分離において、分解呼吸側からの有効なアプローチとなると考えられる。これらの実験は森林総合研究所関西支所京都府山城水文試験地において実施された。メッシュバッグからは、数種類の菌糸が観察された。実験1からは、菌糸呼吸は夏に高く、冬に低いという季節変動を示した。菌糸バイオマスと呼吸量から菌糸のターンオーバーが計算され、非常に高いことが示唆された。実験2では、炭素安定同位体を用いたパルスラベリングを適用し、光合成で固定された炭素が菌糸まで到達する時間を計測したところ、およそ42時間後に観測された。この時間は細根まで到達する時間とほぼ同時であり、樹木から菌糸へのすばやい炭素の移動が確認された。

据说，从土壤中释放的碳占森林碳周期中的三分之二，地下扮演的作用很重要。但是，从根系到土壤的碳流动仍然是黑盒子。这项研究的重点是通过菌根和菌丝体从植物的根系流向土壤的碳根系的区域。为此，将一个能够捕获菌丝的网格袋埋在测试地点中，实验1用于测量其中包含的细菌量以及从中释放的呼吸量，而实验2，其中连续观察和碳稳定的同位素被用作捕捉器。实验1的特征是，正如过去实践的那样，许多网格袋被埋葬，并且测量进入人体的细菌量。此外，这项研究还测量了该场中呼吸含量的量，并评估了二氧化碳释放量。这是为了评估菌丝在从土壤表面释放的二氧化碳量中的作用。实验2的另一个特征是连续测量菌丝体的呼吸量，并且被认为是从分解和呼吸方面的有效方法，用于分离自养的呼吸和土壤呼吸的分解。这些实验是在Kansai Kansai分支机构的Yamashiro水文测试地点进行的。在网格袋中观察到几种类型的菌丝体。实验1显示了菌丝体呼吸的季节性变化，夏季较高，冬季低。菌丝生物量和呼吸量计算出菌丝菌流动，这表明它很高。在实验2中，应用了使用碳稳定同位素的脉冲标记，并测量了光合固定碳到达菌丝的时间，并在42小时后观察到结果。这次大致与达到细根的时间大致相同，并且观察到碳从树上快速转移到菌丝体。

项目成果

Fine root production and turnover in Pinus pinaster

松树细根产量和营业额

• 发表时间: 2012
• 作者: A. Priimagi;M. Saccone;G. Cavalio;A. Shishido;T. Pilati;P. Metrangolo and G. Resnati;Mark R Bakker and Frida Andreasson
• 通讯作者: Mark R Bakker and Frida Andreasson

Contribution of Mycorrhizal Hyphae to Carbon Fluxes in Temperate Forests

温带森林菌根菌丝对碳通量的贡献

• 发表时间: 2012
• 作者: Frida Andreasson;Masako Dannoura;Yuji Kominami;Yasuhiro Hirano;Naoki Makita and Mioko Ataka
• 通讯作者: Naoki Makita and Mioko Ataka

Mycorrhizal hyphae contribution to C-dynamics in temperate forest soil

菌根菌丝对温带森林土壤碳动力学的贡献

• 发表时间: 2012
• 作者: Frida Andreasson;Masako Dannoura;Yuji Kominami;Naoki Makita and Mioko Ataka
• 通讯作者: Naoki Makita and Mioko Ataka

Mycorrhizal Hyphae Respiration and Production

菌根菌丝呼吸和产生

• 发表时间: 2012
• 作者: Frida Andreasson;Masako Dannoura;Yuji Kominami;Yasuhiro Hirano;Naoki Makita
• 通讯作者: Naoki Makita

The Role of Mycorrhizal Hyphae in Carbon Allocation in Temperate Forest Soils

菌根菌丝在温带森林土壤碳分配中的作用

• 发表时间: 2012
• 作者: Frida Andreasson;Masako Dannoura;Yuji Kominami;Yasuhiro Hirano;Naoki Makita;Mioko Ataka
• 通讯作者: Mioko Ataka