2011 Fiscal Year Research-status Report
外来牧草の雑草化リスクに及ぼす草地の種多様性の影響
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23580372
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
西脇 亜也 宮崎大学, 農学部, 教授 (60228244)
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| Project Period (FY) |
2011-04-28 – 2014-03-31
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| Keywords | 種多様性 / 外来植物 / 雑草化防止 / 暖地型牧草 / ニッチの空白 / 長期調査 / 実験生態学 / 温暖化 |
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| Research Abstract |
Tilman et al. (1996)は、種の多様性が高いほど草地生態系の生産性、持続性、安定性が向上することを大規模野外実験によって明らかにしている。この種多様性が外来種の雑草化の成否に与える影響が大きいと考えて検証実験を行うことに本研究の特色と独創的な点がある。種多様性が高い場合にはニッチの空白が少ないので外来種の雑草化が生じにくいことが予想される。そして、この予想は、過去１２年間の長期間の調査結果から予測されたものであることに大きな特徴がある。 外来牧草の雑草化防止における種多様性の影響を評価するためにはフィールド調査だけでは不十分であり、実証実験が必要である。そこで、種多様性の異なるシバ型草地の実験区を人工的に数多く設定し、その実験区内に導入した外来牧草の雑草化に及ぼす草地の種多様性の影響を検出する実験生態学的検証を開始した。外来牧草の雑草化の評価は、数年間の栽培期間中に定期的にモニタリングを行うことで種多様性の高さが外来牧草の雑草化防止の程度に与える影響を評価できると考えられる。初年目の結果は予測と矛盾しない物であり、在来種の密度や種多様性が高い処理区ほど外来牧草の雑草化が進行しない傾向が明らかとなってきた。この点は24年度以降も確認する必要がある。 また、GPS記録カメラを用いて日本各地の草地周辺環境における雑草の分布調査を行ったところ、都井岬だけでなく西南日本各地でもバヒアグラスやセンチピードグラス、カーペットグラスなどの暖地型牧草が雑草化している様子が確認された。この可能性としては、気候の温暖化、特に冬季の気温上昇が暖地型牧草の越冬条件を緩和したことが考えられた。 本研究の結果によって、種多様性の高い生態系を保全することは外来牧草の雑草化を防止する上で極めて重要であることが明らかになる意義があると考えられる。
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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
外来牧草の雑草化防止における種多様性の影響を評価する目的を達成するため、2011年度には、１：1999年度から毎年（2000年度からは毎月）実施してきた宮崎県串間市都井岬のシバ優占草原における植生調査を継続し、外来暴走の雑草化の状態をモニタリングした。 次に、２：2009年度から実施してきた禁牧処理による外来牧草の制御効果を評価した。そして、３：種多様性と個体密度が外来牧草の雑草化に及ぼす影響を明らかにする目的で大規模なポット栽培実験を開始した。 最後に、４：このような暖地型の外来牧草の雑草化が都井岬だけで生じているのかどうかについて西南日本を中心に記録カメラを用いて日本各地の草地周辺環境における雑草の分布調査を行ったところ、都井岬だけでなく西南日本各地でもバヒアグラスやセンチピードグラス、カーペットグラスなどの暖地型牧草が雑草化している様子が確認された。この可能性としては、気候の温暖化、特に冬季の気温上昇が暖地型牧草の越冬条件を緩和したことが考えられた。 本研究の結果によって、種多様性の高い生態系を保全することは外来牧草の雑草化を防止する上で極めて重要であることが明らかになると判断され、順調に進展していると考えられる。 さらに、研究を進める過程で、ポット栽培した都井岬のメドハギやコマツナギが、一般のものとは異なり強い匍匐性を示すことが明らかとなった。これはわが国の放牧環境に適応した生態型（遺伝型）がはじめて確認された学術的な発見であると同時に、湿潤温暖な日本における持続的な放牧地牧草として極めて有望な遺伝資源の発見でもある。この点は「当初の計画以上の進展」であるが、今年度はこの点についてさらに確認を進めたい。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後も、外来牧草の雑草化防止における種多様性の影響を評価する目的を達成するため１：1999年度から毎年（2000年度からは毎月）実施してきた宮崎県串間市都井岬のシバ優占草原における植生調査を継続し、外来暴走の雑草化の状態をモニタリングする。 次に、２：2009年度から実施してきた禁牧処理による外来牧草の制御効果を評価する。そして、３：種多様性と個体密度が外来牧草の雑草化に及ぼす影響を明らかにする目的で大規模なポット栽培実験を継続する。 そして、４：このような暖地型の外来牧草の雑草化が都井岬だけで生じているのかどうかについて記録カメラを用いて日本各地の草地周辺環境における雑草の分布調査を行い、日本各地でもバヒアグラスやセンチピードグラス、カーペットグラスなどの暖地型牧草が雑草化しているかどうかを確認する。 さらに、昨年ポット栽培した都井岬のメドハギやコマツナギが、一般のものとは異なり強い匍匐性を示すことが明らかとなった。これはわが国の放牧環境に適応した生態型（遺伝型）がはじめて確認された学術的な発見であると同時に、湿潤温暖な日本における持続的な放牧地牧草として極めて有望な遺伝資源の発見でもある。この点は「当初の計画以上の進展」であり今年度はこの点についても、都井岬以外にもこのような生態型が存在しないのか、また、都井岬ではメドハギやコマツナギだけなのか？つまり、このような生態型の存在の有無が暖地型の外来牧草の雑草化に影響しないのかについてさらに検討を進めたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
１：宮崎県串間市都井岬のシバ優占草原における植生調査に関する調査旅費には、20千円×10回程度の計200千円程度必要となると考えられる。また、調査・現地実験資材などには約200千円程度必要となる。（約400千円）２：種多様性と個体密度が外来牧草の雑草化に及ぼす影響を明らかにする目的で大規模なポット栽培実験を行うが、これに必要な、栽培関係資材に約300千円、学生アルバイト謝金に約200千円必要となる。（約500千円）３：このような暖地型の外来牧草の雑草化が都井岬だけで生じているのかどうかについて記録カメラを用いて日本各地の草地周辺環境における雑草の分布調査を行い、日本各地でも暖地型牧草が雑草化しているかどうかを確認する目的での調査旅費に約600千円必要となる。（約600千円） さらに、昨年発見された極めて有望な遺伝資源であるメドハギやコマツナギがどのような性質を持つのかを明らかにする栽培試験と遺伝子型解析を開始したい。（約100千円）
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