Effects of interactions between conspecific individuals on the early stages of forest regeneration process.

• Project/Area Number: 24K09607
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 45040:Ecology and environment-related
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 宮崎 祐子 岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (20443583)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000); Fiscal Year 2028: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000); Fiscal Year 2027: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000); Fiscal Year 2026: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000); Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
• Keywords: 同種個体間相互作用 / 更新 / Janzen-Connellモデル / 樹木実生 / 実生更新 / 血縁度 / 負の密度依存性効果 / 菌根共生

Outline of Research at the Start

本研究では、日本の冷温帯落葉広葉樹林における優占種を対象として、多くの個体が死亡する更新初期において同種他個体との血縁関係を考慮した場合の負の密度依存性効果の再検討および同種他個体との血縁関係がもたらす正の効果の相対的重要性を明らかにすることで、森林の更新過程初期に及ぼす同種個体間の血縁度に起因する相互作用の重要性を評価する。

Outline of Annual Research Achievements

土壌病原菌や植食者による同種密度に依存した樹木実生の死亡は広く検出されている。一方、温帯林の優占種では種子散布域が隣接同種個体間で重複し、実生に最も近い同種林冠木が必ずしも母樹ではない可能性が高い。この場合、病原菌による被害率は実生の遺伝子型に依存することが示唆され、実生の死亡には周囲の同種個体との血縁度が関与する可能性がある。そこで本研究では、当年生ブナ実生の生死と、実生周辺の同種林冠木と実生との血縁度を解析し、血縁度が高い場合に死亡率が高くなるという仮説の検証を行った。
2014年5月に0.16haの範囲に存在する当年生実生を個体識別し、座標位置の記録、DNA解析用試料の採取、主軸成長量および生死の調査（2014年～2024年）を行った。実生の周囲20m以上に存在する林冠木からもDNA解析用試料を採取した。全ての実生および林冠木について12座のマイクロサテライトマーカーを用いてフラグメント解析を行い、血縁度を求めた。また距離に応じた血縁度の効果を考慮するため、逆距離重み付け法を用いて各実生の周囲の林冠木と実生との血縁度の加重平均を算出した。求めた血縁度と実生-林冠木間の距離、また実生の死亡の有無との関係について一般化線形モデルを用いて解析を行った。
発芽当年および翌年の実生死亡と周囲の林冠木との血縁度に有意な関係はみられなかった。つまり、発芽後1年間は20m以内の林冠木との血縁度による負の影響を受けないと考えられた。また、血縁度が最も高い林冠木との距離を解析した結果、林冠木から中程度の距離（10～20m）に実生が多く分布し、この傾向は対象コホートの樹齢が高くなっても維持された。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

初年度目標としていた解析については順調に終えている。

Strategy for Future Research Activity

血縁度の解析範囲が現在のところは0.16haが終了しているが、サンプル取得範囲は0.11ha残っており、次年度以降は残りのサンプルの解析について同様に進める予定である。また、実生と矯正する菌根菌叢の解析を進め、同種成木との血縁度とともに解析を実施する予定である。

Research Products

• [Presentation] ブナ実生の生残に周囲の同種林冠木との血縁度は影響するか (2025)
  • Author(s): 宮崎祐子（岡山大学）, 赤路康朗（国立環境研究所, 岡山大学）, 西岡早紀（岡山大学）, 上荷美喜（岡山大学）, 山田和弘（岡山大学）, 多々納琴音（岡山大学）, 松本哲也（岡山大学, 茨城大学）, 廣部宗（岡山大学）, 坂本圭児（岡山大学）
  • Organizer: 日本生態学会第72回全国大会
• [Presentation] 同種個体の存在下で形質・環境・血縁度がブナ実生の展葉に与える影響 (2025)
  • Author(s): 多々納琴音（岡山大学）, 松本哲也（茨城大学）, ヴカン リン（岡山大学）, 赤路康朗（国環研）, 坂本圭児（岡山大学）, 廣部宗（岡山大学）, 宮﨑祐子（岡山大学）
  • Organizer: 日本生態学会第72回全国大会