2017 Fiscal Year Research-status Report
進化的トレードオフ・環境応答を考慮して非損傷個体からの萌芽発生の重要性を解明する
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17K07834
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
梅木 清 千葉大学, 大学院園芸学研究科, 准教授 (50376365)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 智之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (20633001)
平尾 聡秀 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (90598210)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 生態・生物多様性 / 天然林の更新機構 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
29年度には，調査対象森林景観である東京大学秩父演習林栃本地区の森林固定調査地（プロットサイズ30m x 30m；60プロット；うち 30プロットは，シカ排除柵で囲まれている）で萌芽動態のモニタリングを行った。また，各プロットに5つ設置してある2m×2mの下層植生観察用コドラートで，個体識別されている実生のサイズを継続測定し，動態データを得た。さらに，プロット内の胸高周囲長10cm以上の個体の再測を行い，動態データを得た。30年度以降に，萌芽発生の生理的機構を遺伝子発現の側面から解析するため，調査対象森林で実生個体を選び，地上部を切断した。
萌芽能力・親個体の多幹性・親個体の成長・森林内の優占度の間の直接・間接的な効果を種間比較により明らかにするため，構造方程式モデリングを用いた解析を実行した。親個体の多幹性が萌芽能力から正の影響を，親個体の成長が多幹性から負の影響を，森林内の優占度が親個体の多幹性と親個体の成長から正の影響を受けていることが明らかになった。また，萌芽を比較的よく発生させていた9種を対象に，種内で，萌芽本数がシカ柵の有無・親個体の直径・親個体の直径成長・平均土壌温度・斜面傾斜・森林胸高断面積合計にどのように依存しているかを解析した。これらの個体構造要因・環境要因に対する萌芽本数の依存性には，大きな種間差が見られた。しかし，多くの種で，萌芽本数が土壌温度から正の影響を受けていることなどの共通性も認められた。また，萌芽・成木・実生の動態データを階層ベイズモデルで解析するために，状態空間モデルの構造の検討を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
交付申請書に記載した当該年度の研究実施計画と比較すると，野外におけるデータ取得は計画通り完了した。ただし，取得したデータの整理に想定以上の時間がかかったため，データ解析の進展が若干遅れている。しかし，データ解析に使用する状態空間モデルの構造の検討は終わっており，解析を進行する上で大きな問題はない。一方で，萌芽動態と樹木形質との種間の関連は，当初，30年以降の研究計画に入れていたが，29年度の解析を行うことができた。また，当初，萌芽発生の生理的機構を遺伝子発現の側面から解析するため実生を野外から圃場に移植する予定であったが，移植に伴うショックが実生生理に予想できない形で影響することを避け，より確実に解析を行うため，解析対象の実生を移植せず，その場で地上部の切断を行うことにした。
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| Strategy for Future Research Activity |
萌芽・成木・実生の動態データを階層ベイズモデルで解析し，樹種ごとの萌芽・成木・実生の動態モデルを作成する。萌芽動態のデータから得られた萌芽形質（動態パラメータ）と，成木・実生の継続モニタリングによって得られた成長速度・枯死率・新規加入速度との関連を，種間の系統関係を考慮する系統種間比較法を用いて検討する。あわせて，光合成能力や防御能力の指標となる機能形質（葉の窒素濃度，材密度など）との関連も検討する。ホルモン生合成に関わ
る遺伝子の発現量測定をする。萌芽・成木・実生の動態モデルを統合し，調査対象森林景観内で異なる森林タイプの動態を再現する森林動態統合シミュレーションモデルを構築する。これを使用してシミュレーションを行い，次の3点を明らかにする：1，損傷を受けない状況における萌芽発生がある場合とない場合の森林動態の違い，2，萌芽動態と成木・実生動態の間に進化的トレードオフがある場合とない場合の森林動態の違い，3，シミュレーションに与える環境条件（例えば、温度，撹乱頻度，シカによる食害の有無）を仮想的に変化させることにより，将来の環境変動に対応した森林動態の変化とその中における萌芽の役割。
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| Causes of Carryover |
当該年度の支出は当初予算とほぼ同額であるが，若干の余り（14,240円）が生じた。この余りを年度内に無理に使用することはせず，翌年により効率的かつ有効な使用をすることにした。翌年度に回す金額は少額であるため，金額の使用の仕方に変更はない。
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