個葉から群落スケールに至る森林のガス交換に関する研究

植物と大気の間では、CO₂（光合成による炭素吸収）やH₂O（蒸発散による水蒸気放出）などの「ガス交換」を行っています。地球温暖化を含む気候変動が人間社会や生態系、生物多様性に影響を与えている現代社会において、炭素吸収は温室効果の抑止に、蒸発散は地表面の熱環境の緩和や水循環にそれぞれ貢献しており、「森林生態系のガス交換機能」を定量的に評価する重要性は益々増しています。

このように、森林生態系のガス交換量の把握は、その生態系の炭素吸収能や水源涵養機能を評価する上で重要ですが、ある森林のガス交換機能は、その生育環境に特徴的な植物の「生理生態学的な営み」に依存します。生理生態学的な営みとは、植物が生存、成長、繁殖に必要な資源（光・水・窒素など）を獲得・利用するために生体内に備わっている生理学的機能のことで、この機能によって、植物がある環境下で生きていけるかどうかが決まります。植物は、動物と異なり、発芽した場所から動くことができないため、与えられた環境の中で生きていくためには、生理学的機能を環境に順応させる必要があります。その機能を理解することは、植物が生きている仕組みを知ることそのものです。

私は、ガス交換を起点として、植物が生育環境下でどのように適応的に生きているのか？また、環境が変動した時にどのような生理生態学的応答を示すのか？という問いを解き明かすべく、東南アジアや日本の様々な森林をフィールドとして、ガス交換を規定する要因である森林生態系の営みをミクロ（細胞）からマクロ（生態系）スケールで研究しています。