葉の枯死と個体の炭素収支(<特集1>なぜいま葉寿命なのか?)

概要

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植物の一次生産は生態系のエネルギー供給源であり、その一次生産を担っているのは葉による炭素の有機物への固定、すなわち光合成である。葉を順次に展開する植物では、葉の光合成速度は葉齢とともに、とくに自己被陰によって徐々に低下する。このとき、葉が持つ窒素の一部は回収され、若い葉に転流され再利用される。窒素は光合成系タンパク質の主要構成物質であるため、窒素含量の減少もまた光合成速度を低下させる。光合成速度が低下した葉はやがて死に至る。日純光合成速度がゼロになるまで生きれば、その葉が生涯に固定する炭素の量は最大となる。しかし実際には、日純光合成速度がゼロになる前に葉が枯れる場合がある。これは、古い葉から回収した窒素が、新しい葉においてより高い光合成速度を達成するためであるかもしれない。まだ光合成をできるとしても効率が落ちた葉を枯らし、炭素獲得能力が高い新しい葉を作れば、個体全体の炭素獲得量は大きくなる。このような観点から葉寿命と植物個体の炭素獲得の関係を調べた研究について紹介する。
2013-03-30