2021 Fiscal Year Annual Research Report
Drought adapatation for forest ecosystem conservation in the Ogasawara islands
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18H04149
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
石田 厚 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (60343787)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
相川 真一 東京都立大学, 理学研究科, 客員研究員 (10713943)
村尾 未奈 東京都立大学, 理学研究科, 客員研究員 (10825342)
吉村 謙一 山形大学, 農学部, 准教授 (20640717)
安田 泰輔 山梨県富士山科学研究所, その他部局等, 研究員 (40372106)
坂田 剛 北里大学, 一般教育部, 准教授 (60205747)
市榮 智明 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (80403872)
佐野 雄三 北海道大学, 農学研究院, 教授 (90226043)
才木 真太朗 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究員 (30824114)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 世界自然遺産 / 小笠原諸島 / 温暖化 / 旱ばつ / 台風 / 塩害 / 糖欠乏仮説 / 通水欠損仮説 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
小笠原諸島では、2018年から2019年にかけての冬期に干ばつが生じ、さらに2019年10月に台風19号の直撃を受け塩害が生じた。このように、干ばつ、塩害と連続した傷害により、樹木の衰退や枯死が多く見られた。異常気象による樹木や陸域生態系の衰退は、世界各地のバイオームで頻発しており、温暖化に関連した異常気象と関連性がある可能性も高い。特に台風19号は父島で最大瞬間風速52.7mを記録した。風速が50mを超えたのは、小笠原返還後52年間で、過去５回しかない。
特に2021年度は、シマイスノキについての衰退に関する研究成果をまとめた。小笠原では2016年から2017年ににかけて旱ばつ、2018年から2019年にかけてなり年、2019年10月に塩害、2020年の特に夏前半に旱ばつが生じた。これらの連続イベント（傷害）により、木部貯蔵糖が低い個体に傷害を受けると、枝の通水性の回復が妨げられることがわかった。大量の種子生産は、直径1-2mmの先端枝の枯死率を増加させた。また塩を多く受けるど、直径3-4mmの枝の枯死率を増加させた。一方これらの傷害により貯蔵糖が減少するほど、直径8-10mmのより太い枝の枯死率を増加させた。これらの結果より、さまざまな障害が連続して生じると貯蔵糖を減少させ、貯蔵糖の減少が樹木の衰退や枯死をもたらす原因であることがわかってきた。さらに樹木衰退に関わる樹体内での水と糖との関係が明らかになってきたので、樹木の成長にどのように関わっているかを明らかにしていくため、新たに幹にデンドロメータを設置し始めた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
現在、樹木の衰退や枯死の要因として、通水欠損仮説として糖欠乏仮説の二つの仮説があり、国際誌上でそれぞれの仮説を支持する多くの論文が出され、活発に議論されている。我々の小笠原での研究により、糖欠乏が樹木衰退の生理要因であることがわかってきた。このことは、温暖化による森林衰退のモデル予測や、森林修復に大きく貢献できる成果である。またこの研究課題が始まって４年間で、干ばつ、台風による塩害、病原菌のアウトブレークによる樹木衰退の生理機構のトピックを中心に、この４年間でGlobal Change Biology (IF = 10.863), Communications Biology (6.268), Proceedings of the Royal Society B (5.349), Journal of Experimental Botany (6.992), Tree Physiology (4.196), Scientific Reports (4.379)などの国際誌へ論文を掲載してきた。またこれらの研究成果を元に、小笠原諸島世界自然遺産地域登録10周年記念会で講演を行った。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度がこの課題の最終年度にあたるため、さらにこの研究を進展させた温暖化影響に関わる新規課題の立ち上げ準備をしていく。またこれまでの研究で、樹体内での水と糖と樹木衰退との関係が明らかになってきたので、さらに水と糖が樹木成長にどのように関わっているかを明らかにしていく。そのため、新たに幹にデンドロメータを設置し、今まで全く報告のなかった亜熱帯林での樹木の成長特性と、温暖化影響を長期的に観測できるシステムの構築を、小笠原で行っていく。また降水量の年変動が大きいので、引き続き気象の連続測定の継続と、気象要因と樹木の水と糖の関係を引き続き測定していく。
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