Journal Article Response of larch root development to annual changes of water conditions in eastern Siberia

10 ( 2 )  , pp.160 - 166 , 2016-06
ISSN:18739652
Description
Eastern Siberia is characterized by continuous permafrost, and has recently been exposed to the effects of climate change. Larch, which is the dominant tree species, has been subject to major environmental changes including fluctuations in soil water content. The purpose of this study was to clarify the responses of mature larch tree roots to changes in soil water conditions. We established a treatment plot in a larch forest, and artificially changed the soil water conditions by covering the ground surface with a vinyl sheet, and from 2004 to 2006 monitored root development through root windows. The vinyl sheet maintained high levels of soil water content, even though the ambient conditions varied from dry in 2004 to wet in 2005 and dry in 2006. In the treatment plot the plants adapted to the wet conditions by decreasing vertical root development. In contrast, roots of plants in the control plot developed to the subsurface layer, even in 2005, and did not develop vertically in 2006 despite the drought. We conclude that larch adapted to the annual changes in soil water content by changing the vertical distribution of roots, and that this reflected a memory effect.
永久凍土地帯の東シベリアでは、近年の気候変動の影響が現れており、主要樹種であるカラマツは、土壌水分変動に曝されている。本研究の目的は、カラマツ成木の根が土壌水分変動にどのように応答するかを明らかにすることである。現地のカラマツ林内で、その林床表面をビニールシートで覆うことにより、人為的に土壌水分を変化させ、カラマツの根をルートウィンドウにより観察した。自然条件下では、2004年は乾燥、2005年は湿潤、2006年は乾燥状態であったのに対し、シート処理プロットでは湿潤に保たれていた。シート処理プロットでは、垂直方向の根が減少することで湿潤な環境に適応していた。自然条件下では、湿潤年の2005年には垂直方向に伸長したのに対し、乾燥年の2006年には垂直方向には伸びなかった。これらの結果から、カラマツの根は深さ分布を変えることによって土壌水分状態に適応しており、その効果は次年度にも起こることが示唆された。

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