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2015 Fiscal Year Annual Research Report

森林林冠木の光をめぐる競争における個体間相互作用の定量化の試み

Research Project

Project/Area Number 25660113
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

彦坂 幸毅  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (10272006)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 日浦 勉  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70250496)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords個体間相互作用 / 森林 / 光獲得競争 / モデル
Outline of Annual Research Achievements

2013年に、3本のターゲットを設定し、感光フィルム(オプトリーフ)を用いて周囲個体の伐倒前の受光量と伐倒後の受光量を測定した。2014年に、伐倒した個体の葉の垂直分布を測定し、ターゲットの葉群分布を推定した。2015年はHikosaka et al. (2001) で提示したモデルの適用を行った。同じモデルで光データをフィットすることはできなかったが、樹幹の位置によって相互作用が変化するという項を入れることによって光環境をよく説明できることがわかった。その結果、個体間相互作用(0以上1以下)の値は0.4から0.77で、草本群落なみに高いこともあるが、概ね0.5前後であると考えられた。以上の結果を投稿論文にまとめている。
また、2013年に切り残したターゲットと、コントロールとして周囲を切らなかった個体のその後の成長を追跡した。樹高と基部直径を測定したところ、コントロールに比べ、ターゲットの樹高成長は相対的に低下していることが明らかとなった。このことは、周囲個体の存在が個体の成長やアロメトリーに影響していることを示す。
光環境のデータと成長のデータは、隣接個体の存在が受光量や成長量に強く影響していることを示している。森林植物群落では個体間の距離が比較的長いため、個体間相互作用は強くないのではないか、という予想もあったが、本研究により(草本群落ほどではないが)強い相互作用があることが明らかとなった。
植物群集において個体間の相互作用がどれだけ強いかは、ゲーム理論を用いた植物群落モデルの高度化に貢献すると期待される。

  • Research Products

    (12 results)

All 2016 2015

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results) Book (2 results)

  • [Journal Article] A meta-analysis of leaf nitogen distribution within plant canopies2016

    • Author(s)
      Hikosaka K*, Anten NPR, Borjigidai A, Kamiyama C, Sakai H, Hasegawa T, Oikawa S, Iio A, Watanabe M, Koike T, Nishina K, Ito A
    • Journal Title

      Annals of Botany

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Optimality of nitrogen distribution among leaves in plant canopies2016

    • Author(s)
      Hikosaka K
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: in press Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s10265-016-0824-1

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Plant-plant interactions mediate the plastic and genotypic response of Plantago asiatica to CO2: an experiment with plant populations from naturally high CO2 areas2016

    • Author(s)
      van Loon M, Rietkerk M, Dekker SC, Hikosaka K, Ueda MU, Anten NPR
    • Journal Title

      Annals of Botany

      Volume: in press Pages: in press

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Which plant trait explains the variations in relative growth rate and its response to elevated carbon dioxide concentration among Arabidopsis thaliana ecotypes derived from a variety of habitats?2016

    • Author(s)
      Oguchi R, Ozaki H, Hanada K, Hikosaka K
    • Journal Title

      Oecologia

      Volume: 180 Pages: 865-876

    • DOI

      10.1007/s00442-015-3479-z

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A global meta-analysis of the relative extent of intraspecific trait variation in plant communities.2015

    • Author(s)
      Siefert A et al.
    • Journal Title

      Ecology Letters

      Volume: 18 Pages: 1406-1419

    • DOI

      10.1111/ele.12508

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A genome scan for genes underlying microgeographic-scale local adaptation in a wild Arabidopsis species2015

    • Author(s)
      Kubota S, Iwasaki T, Hanada K, Nagano AJ, Fujiyama A, Toyoda A, Sugano S, Suzuki Y, Hikosaka K, Ito M, Morinaga SI
    • Journal Title

      PLOS Genetics

      Volume: e1005361 Pages: e1005361

    • DOI

      10.1371/journal.pgen.1005361

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Homeostasis of the temperature sensitivity of respiration over a range of growth temperatures indicated by a modified Arrhenius model2015

    • Author(s)
      Noguchi K, Yamori W, Hikosaka K, Terashima I
    • Journal Title

      New Phytologist

      Volume: 207 Pages: 34-42

    • DOI

      10.1111/nph.13339

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Optimal stomatal behaviour around the world2015

    • Author(s)
      Lin Y-S et al.
    • Journal Title

      Nature Climate Change

      Volume: 5 Pages: 459-464

    • DOI

      10.1038/nclimate2550

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Towards improvement of plant productivity under global climate change2015

    • Author(s)
      Kouki Hikosaka
    • Organizer
      International symposium: Understanding, prediction and improvement of plant productivity and ecosystem functioning
    • Place of Presentation
      Sendai
    • Year and Date
      2015-11-26 – 2015-11-26
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Effects of warming on temperature dependence of photosynthesis of canopy leaves of deciduous forests2015

    • Author(s)
      Kouki Hikosaka
    • Organizer
      The 2015 Tokyo Whole Plant Photosynthesis Workshop
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      2015-05-15 – 2015-05-15
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Book] 植物の光合成・物質生産の測定とモデリング2016

    • Author(s)
      彦坂幸毅
    • Total Pages
      128
    • Publisher
      共立出版
  • [Book] Canopy photosynthesis: from basics to applications2016

    • Author(s)
      Hikosaka K, Niinemets U, Anten NPR (eds)
    • Total Pages
      428
    • Publisher
      Springer

URL: 

Published: 2017-01-06  

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