北方林における攪乱体制変化が生態系機能に及ぼす影響評価とそのメカニズム解明

Processes of degeneration black spruce boreal forest and development of ericaceous heath as an alternate stable state

研究課題番号:18580150

代表者

  • 2006年度~2007年度

    • 久保田 康裕
    • KUBOTA, Yasuhiro
    • 研究者番号:50295234
    • 国立大学法人琉球大学・理学部・准教授


研究分担者

    • 榎木 勉
    • ENOKI, Tsutomu
    • 研究者番号:10305188
    • 九州大学・農学研究院・准教授
    • 吉田 俊也
    • YOSHIDA, Toshiya
    • 研究者番号:60312401
    • 北海道大学・北方生物圏フィールドセンター・助教

研究課題基本情報(最新年度)

  • 研究期間

    2006年度~2007年度

  • 研究分野

    林学・森林工学

  • 審査区分

    一般

  • 研究種目

    基盤研究(C)→基盤研究(C)

  • 研究機関

    鹿児島大学→琉球大学→国立大学法人琉球大学

  • 配分額

    • 総額:3890千円
    • 2006年度:2200千円 (直接経費:2200千円)
    • 2007年度:1690千円 (直接経費:1300千円, 間接経費:390千円)

研究概要(最新報告)

本研究において、我々は以下の仮説を設定し、そのメカニズムを統計モデルによって検証しようとしている。"北方林では、近年の環境変動に対応した撹乱体制(強度・頻度)の変化が土壌特性を変質させ、森林の更新・遷移過程に作用し、従来の潜在的極相林とは異なる代替的定常状態を創出し、森林の生産量衰退を引き起こす。"この仮説における重要な生態現象は"paludification"と呼ばれる土壌表層における滞水および未分解リターの蓄積である。"paludification"は土壌の理化学特性を変化させ、従来の植生遷移とは異なる代替的な定常状態を創出すると予想される。上記仮説を検証するため、テラノバ国立公園において森林構造と土壌条件の2傾度のサンプリングデザインを設定した。この地域の北方林は、自然撹乱の強度・頻度に応じて、同齢針葉樹林、パッチ状針葉樹林、針葉樹散在のヒースヘ至る衰退過程をたどると考えれられる。この過程を時系列化するために、これら3タイプの林分の森林構造と土壌特性の調査を行なった。その結果、山火事の強度に応じて土壌表層の有機物量が異なり、そのことが針葉樹の更新様式に影響を及ぼすことが明らかとなった。

This paper formulates the inhomogeneous Neyman-Scott process so as to include both the inhomogeneous Poisson process and the Neyman-Scott process as specific cases, and derives the analytical expression of its Palm likelihood. This enables us to compare models with only niche, only dispersal and both on the common theoretical base directly, thus leads us to the quantification of their relative importance. The model was applied to the black spruce populations which has limited seed dispersal due to gravity and the amount of soil organic matters have strong influences in the regeneration after a fire. The retrospective analysis by modelling demonstrated that the regeneration/degeneration patterns in the black spruce forest was controled by dispersal range and establishment probability according to heterogeneous SOM combustion due to high-or low-severity fires. Specifically, large-scale clustering following a high-severity fire creates an ambiguous mosaic, closed-crown forest characterized by high density and crown overlap of trees, whereas fine-scale clustering following a low-severity fire leads to a fragmented, open-crown forest mixing with Kalmia heath. In short, clustering mechanismn of the black spruce population at multiple-scales plays an important role in driving the transition process from densely closed-crown forest or open-crown forest to treeless heath as an alternate persistence state in the boreal forest of Newfoundland, Canada.

このページのURI

http://kaken.nii.ac.jp/d/p/18580150.ja.html