【研究分野】森林科学

【研究領域課題番号】17H03825 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

植物生態学 / 乾燥ストレス / 水輸送 / 寒冷地適応 / 木部構造 / 仮道管 / 水ストレス / 植物 / 亜高山帯 / 針葉樹 / 通水コンダクタンス / MRI

【研究成果の概要】

枝の凍結・融解時に起きる通水阻害は、風衝環境に生える常緑針葉樹の主要な枯死原因となる。申請者らは、亜高山帯性常緑針葉樹であるシラビソ（Abies veitchii）を用いた研究から、凍結融解による通水阻害が、仮道管内腔への気泡の侵入だけでなく、壁孔の閉鎖によっても起きることを発見した。そして、乾燥ストレスがマイルドな時期には壁孔の閉鎖、乾燥ストレスが強い時期にはエンボリズムも主要な枝の通水阻害の要因になることを明らかにした。乾燥ストレスが解消されると、壁孔の閉鎖が早い段階で解消される一方でエンボリズムは展葉が起きる７月にかけてゆっくりと起きることが明らかになった。

【研究の社会的意義】

亜高山帯に分布する常緑針葉樹では，森林限界など風衝環境の個体で冬季に茎で深刻な通水阻害が起きる．この原因として，仮道管内部の水が凍結したときに溶け出る気体が融解後に膨らんで仮道管の内腔を塞ぐ現象（凍結融解によるエンボリズム）がであるとされてきた．一方で，実験室内での実験では，凍結融解によるエンボリズムは，直径の太い道管・仮道管ほど弱い水ストレスでも深刻な通水阻害が起きるが，常緑針葉樹は細い仮道管を持ち，凍結融解によるエンボリズムが起こりにくいことが示されている．本研究は，壁孔膜の閉鎖による通水阻害を世界で初めて発見し，こうした野外での測定と実験室での測定における矛盾に合理的な説明を与えた．

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2017-04-01 - 2021-03-31

【配分額】13,390千円 (直接経費: 10,300千円、間接経費: 3,090千円)