11月の公開セミナー

The seasonal and annual variability of surface energy components, evapotranspiration, crop coefficient, and crop water productivity were investigated under two different rice environments: flooded and aerobic soil conditions, using the eddy covariance technique during 2008-2009 cropping periods. This study was intended to monitor the environmental impact, in terms of evapotranspiration and energy exchange, of shifting from lowland rice production to aerobic rice cultivation as an alternative to maintain crop productivity under water scarcity.

Average of four cropping seasons, the available energy (Rn-G) was partitioned to 82.5 ± 3.3% latent heat flux (LE) and 11.6 ± 2.2% sensible heat flux (H) for the flooded rice field while it was 76.6 ± 1.1% latent heat flux (LE) and 18.3 ± 0.7% sensible heat flux (H) for the aerobic field. The aerobic rice fields had 53% more sensible heat flux while flooded rice fields had 11% more latent heat flux. Consequently, the aerobic rice fields had higher Bowen ratio (0.22 ±0.02) than flooded fields (0.14 ± 0.04), indicating that a larger proportion of the available energy was used for sensible heat transfer or for warming the surrounding air.

The aerobic rice field had lower average growing season evapotranspiration (ET) rates (3.68 ± 0.26 mm d^-1) than the flooded field (4.12 ± 0.20 mm d^-1). The ET rates in aerobic rice fields were influenced more by net radiation and bulk surface conductance (Gs) while the flooded rice fields were primarily controlled by net radiation. The crop coefficient Kc (=ET/ ETo and ETo is the reference ET) of aerobic fields (0.97 ± 0.04) was lower than that of flooded rice fields (1.09 ±0.07).

However the crop water productivity (WPET), defined as the grain yield per unit of water evapotranspired, of aerobic rice (0.40-0.48 g grain kg^-1 water) was lower than that of flooded rice (0.93-1.54 g grain kg^-1 water). Even if the average growing season evapotranspiration rate of the aerobic rice fields was about 10% lower than that of the flooded fields, but the yield of the aerobic rice was much lower than that of the flooded rice, so, the WPET of aerobic fields was about 60% lower than that of the flooded rice fields. The concept of aerobic rice holds promise as a water-saving technology in the tropics if water productivity could be enhanced through the development of aerobic rice varieties that can achieve high yields per unit evapotranspiration. Likewise, to reduce sensible heat transfer that brings warmer aerobic rice environment, the amount and timing of irrigation input should also be optimized so as to prevent extreme dry soil conditions.

The results of this investigation showed significant differences in energy budget between flooded and aerobic rice ecosystems. This information should also be taken into consideration in evaluating alternative water-saving technologies for environmentally sustainable rice production systems.

A better understanding of genetic and environmental control on carbon allocation is required for accurately predicted tree yield, especially in marginal area where plantations are thought to extent.

In Congo, the wood production was twice higher in the most productive clone compared to the less productive one. This was due to a higher aboveground net primary productivity (NPP), the surplus being allocated to wood production. In addition, an increase in leaf lifespan reduced the amount of carbon allocated to leaf production. Similar conclusions can be drawn when comparing K⁺ fertilised and control stand in Brazil where most of the surplus of aboveground NPP in fertilised plots was allocated to wood production and where leaf lifespan was also increased. Soil respiration increased with increasing NPP reflecting that more carbon is allocated belowground.

アフリカコンゴをはじめとする生態系での同位体研究(¹³CO₂ラベリング）を使った研究の紹介をしていただきます。具体的には同位体ラベリングを植物に行い土壌を含めた生態系の物質の流れを明らかにします。

持続的な農業生産および地球温暖化対策の両側面から、農耕地における土壌炭素賦存量を高精度で予測することが望まれている。本研究では、これまで長年にわたって集積された土壌情報データベースや耕地面積統計などの農業環境インベントリーと空間統計学的手法を組み合わせることで、従来法と比較してより高精度な土壌炭素賦存量の予測手法を開発した。

寄生蜂は様々な手掛かりを用いて寄主昆虫を探索している。"匂い (揮発性成分)" は寄主探索の重要な手掛かりとなる情報化学物質のひとつである。1970年代頃から、植物は植食性昆虫による食害を受けると特異的な揮発性成分を誘導的に生産・放出し、その匂いによって植食性昆虫の天敵である寄生蜂が誘引されてくる、ということが様々なモデル系で示されてきた。アブラナ科植物－コナガ(植食性昆虫)－コナガサムライコマユバチ(寄生蜂)三者系もそのひとつであり、難防除害虫のコナガに対して植物由来の揮発性成分を活用した害虫管理技術の開発が期待されている。本セミナーでは、コナガサムライコマユバチが寄主を探索する際にどのような植物揮発性成分を用いているのか、また、それらの化学情報をどのように利用して（あるいは利用しないで）うまく振舞っているのかについて、これまでの研究で新たに分かってきたことを紹介する。

ハダニ類はナミハダニなどの農業害虫を中心として古くから研究が行われてきたため、飼育や交配、行動実験の手法が確立しているほか、近縁種間や個体群間で生態に関する変異が多く、地理的変異や種分化といった進化生態学的研究に適した材料でもある。ススキスゴモリハダニは、ススキに寄生し集団で共同営巣する社会性のハダニである。本種は農業上の重要性は低いが、生態学的に興味深い種である。本種のオスは巣に侵入してくる天敵に対してだけでなく、同種のオスに対して強い攻撃性を示し、殺し合いによりハーレムを形成する。日本本土に分布する本種では、この攻撃性の強さに地理的変異がみられ、攻撃性と攻撃時の武器形質である第1脚の相対長が異なる2型があることがわかっている。本セミナーでは、日本本土に分布する本種の進化の歴史を探る上で重要だとされる、韓国－九州－琉球諸島－台湾に分布する本種の、オスの武器形質と攻撃性の強さの調査結果を紹介し、本種2型の進化の歴史と攻撃性の地理的変異の形成要因について考察する。