環境適応における形態の役割-雪圧に対する常緑低木の場合

• 研究課題/領域番号: 06640824
• 研究種目: 一般研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 生態
• 研究機関: 早稲田大学
• 研究代表者: 伊野 良夫 早稲田大学, 教育学部, 教授 (30063697)
• 研究期間 (年度): 1994 – 1995
• 研究課題ステータス: 完了 (1995年度)
• 配分額: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円); 1995年度: 800千円 (直接経費: 800千円); 1994年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
• キーワード: 可塑性 / 環境適応 / 光合成 / 常緑低木 / 糖含有率 / 雪ストレス

研究概要

日本海側の最大積雪1.5m以上の地域にはヒメアオキ、ユキツバキ、エゾユズリハなお、太平洋側に近縁種をもつ常縁低木がブナ林床などに分布している。これらは多雪環境に適応して太平洋側の近縁種より小型、ほふく型になったと考えられている。平成3年度〜4年度の一般研究(C)「多雪環境に生育する常緑低木の生理生態学」において、それらの光合成活性と生育環境を近縁種アオキ、ヤブツバキと比較し、機能面から環境適応を考察した。
1.5m以上の積雪による圧力は大きなものであり、これら常緑低木は積雪期間を地表に押しつけられた状態で過ごしている。しかし、春になって、積雪量が少なくなると、上部の雪をはね除けて直立し、常緑葉で盛んな物質生産をおこなすことが判明している。秋には雪をかぶるとひれ伏し、春には雪をはね除けるということは茎の弾性が冬の間に変化するか、弾性にある閾値が存在するかを示している。本研究ではこの茎の弾性の季節変化とそれに関わる構造炭水化物量の季節変化について、ヒメアオキ、ユキツバキ、エゾユズリハとアオキ、ヤブツバキを比較し検討した。
ヒメアオキ、ユキツバキでは11月あるいは12月と5月の茎の性質(重さと曲がりの関係)はあまり違わなかった。しかし、アオキ、ヤブツバキでは生重の増加に対する曲がりにくさの増大は大きく、枝の肥大が木化とつながっていることが明らかであった。一方、エゾユズリハでは12月の枝はやわらかさがあったが、5月の枝では著しく曲がりにくくなっていて、雪に埋もれている間に枝に構造上の変化があったことが推測された。
茎に含まれる炭素は細胞壁などの成分となっている構造性のものと、移動可能な非構造性のものとに分けられる。非構造性の炭素は主に澱粉とスクロース、グルコースの形態とをとている。トータルの炭素含有率は年間で大きな変化は認められなかったが、非構造性炭素含有率は変化し、多雪地の種類で雪解け前後にその含有率が高かった。少雪地の種類では冬前のトータルの炭素含有率が高く、非構造性炭素含有率は低かった。これらのことから構造性炭素の含有率が茎の曲がりやすさと関係あることが推察された。