2015 Fiscal Year Research-status Report

ブナ林の重要な景観要素として捉えるササ群落の光環境順応メカニズム

Research Project

Project/Area Number	15K07828
Research Institution	Okayama University
Principal Investigator	坂本圭児岡山大学, その他の研究科, 教授 (90205766)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	廣部宗岡山大学, その他の研究科, 准教授 (20363575)
Project Period (FY)	2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords	チシマザサ / ブナ林 / 光環境 / 生理生態 / フェノロジカルギャップ
Outline of Annual Research Achievements	調査対象のブナ林において，ブナ林冠下，ホオノキ林冠下，および林冠ギャップ下で，チシマザサの稈と葉の追跡調査，個葉の重量と面積の測定，および個葉の光合成速度の測定を行った。調査の結果，以下の点を明らかにした。まず古い稈と新しい稈の入れ替わりでは，ブナ林冠下で最も遅く、ギャップ下で最も早かった。次に古い葉と新しい葉の入れ替わりでも，ブナ林冠下で最も遅く、ギャップ下で最も早かった。推定した個葉の葉面積当たりの最大光合成速度はギャップ下，ホオノキ林冠下，ブナ林冠下の順で高かったが，ブナ林冠下とホオノキ林冠下では有意な差は無かった。個葉の最大光合成速度から稈あたりの最大光合成速度を推定したところ，ギャップ下，ホオノキ林冠下，ブナ林冠下で高かった。しかし，個葉の場合と異なり，ギャップ下とホオノキ林冠下では有意な差が認められなかった。これは，いずれの林冠タイプでも葉数に差はなく，ホオノキ林冠下で個葉の葉面積が有意に大きいことがその理由であった。以上から，葉や稈の寿命と最大光合成能の間にトレードオフの関係が認められ，ギャップ下では光合成能の高い葉と稈を速く入れ替えることで生産を高め、ブナ林冠下では光合成能の低い葉と稈を長く保って生産を維持していると考えられる。ホオノキ林冠下はその中間であり，葉の寿命と光合成能の関係ではブナ林冠下型，稈の寿命と光合成能の関係ではブナ林冠下型であった。本年度の調査研究から，ブナ林では林冠ギャップだけではなくフェノロジカルギャップによる光環境の違いがチシマザサの生理的特性を変化させ，チシマザサはそのような光環境の違いに順応していることが示唆され，ブナ林のササ群落の景観構造にも影響を与えていると考えられる。このようにブナ林特有の光環境の異質性に対してチシマザサの順応メカニズムと景観構造を捉える足掛かりを得ることができた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason 本年度までの成果で，葉の寿命と生産速度，および稈の寿命と生産速度から，葉の寿命や稈の寿命と生産との関係にはトレードオフの関係があること，その関係が林冠タイプの違いによること，ホオノキ林冠とブナ林冠とで生じる展葉時期の違いによるフェノロジカルギャップが，このような林床のチシマザサの生理生態的特性にも影響を与えていることが示唆された。しかしながら，調査地の地形が急峻なため機器による光合成速度の測定準備に手間取り，光合成速度の測定光合成の測定を9月に1回しか実施できなかった。これによって光環境の違いが9月という季節の光合成にどう反映されているのかはわかったが，目標を達成するためには，林冠木の展葉時期，および落葉時期にも光合成を測定する必要がある。また，葉の色素分析を本年度実施することができず，これについても季節的変化を明らかにする必要がある。これらの点が不十分であるため，本年度の達成度としてはやや遅れていると判断した。
Strategy for Future Research Activity	本年度目的に沿って，林冠木倒木ギャップおよびフェノロジカルギャップによる光環境の異質性に対応してチシマザサが順応し，生育状況を変化させていることを明らかにすることができた。しかしながら，本研究では季節変化が大変重要であるので，季節変化を捉える調査測定を今後精力的に進めていかなければならない。また，光環境の違いがもたらす光ストレスへの応答についても明らかにするため，葉の光量子収率と色素組成についても分析を進める必要がある。これらの点については，本年度予備的に測定の準備を進めたので，それをもとに目標を達成していく予定である。本年度の実施状況によって目的達成のめどが立ち，未測定のため残された課題を解決していくことによって研究目的の達成が可能となるものと考えられる。そこで，今後，チシマザサがクローナルプラントであるため生理的統合を考慮し，林冠が異質な林冠の林床で生育することがチシマザサ群落全体でどのように適応的なのか，どのようなササ景観を形成するのかを明らかにすることも視野に入れる必要があると考えている。
Causes of Carryover	学会大会に参加するための旅費について，予定していた経費より安価な交通手段と宿泊所を利用することができたためである。
Expenditure Plan for Carryover Budget	翌年分の経費の旅費に加えることとし，本年度と同様に効率のよい使用によって，研究成果の機会を増やす予定である。