より温暖で乾燥した気候下では、森林の生産性は樹木が炭素吸収と水分通導機能を維持できるかどうかに左右される。成長の速い北方針葉樹の遺伝子型が複合的な気候ストレスに対してより脆弱であるかは、依然として明らかでない。本研究では、完全要因野外実験を用い、成長戦略の異なるトウヒ属ホワイトスプルース（Picea glauca）の2家系について、段階的な土壌乾燥と長期的な昇温の組み合わせが、成長、木部形成、光合成に及ぼす影響を調査した。遮雨構造によって土壌水分をまず25％から18％へ低下させ、その後、赤外線ヒーターを用いて5℃の昇温処理を施した。8月の最も高温かつ乾燥した時期には、昇温区の気温は34.5℃に達し、遮雨・昇温併用処理区の土壌水分は最低15％まで低下した。予想に反し、成長の速いホワイトスプルース家系と遅い家系は、昇温と土壌乾燥の同時発生に対して同程度のレジリエンスを示した。この知見は、成長速度の増大が気候ストレスへの脆弱性を高めるという有力な理論に異議を唱えるものである。降雨量が約50％減少したにもかかわらず、夜明け前の水ポテンシャルは全処理区で−0.5 MPaを上回り、実生が水分通導ストレスを回避できたことを示した。成長の速い家系は遅い家系よりも大きな樹高成長と直径成長を維持したが、両家系は昇温に対して同様の生理学的・解剖学的応答を示した。昇温は気孔コンダクタンスを低下させ、それにより内在的水利用効率を高めた。水分通導効率に関連する晩材木部の形質も、昇温下で低下した。これらの協調的な気孔および木部の調整は水分損失を減少させ、水分通導機能を保護したことで、両家系は模擬気候条件下でも高い光合成と成長を維持できた。総じて、ホワイトスプルースは強い表現型可塑性を示し、カナダ中部および東部で予測される21世紀の夏季条件に相当する中程度の昇温と土壌乾燥に対して、種内レジリエンスを有することが示された。
https://doi.org/10.64898/2026.09.02.748918