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環境傾度がブナ科樹木の被食防衛戦略と植物-植食者の相互作用系に及ぼす影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 12440216
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 生態
研究機関金沢大学

研究代表者

鎌田 直人  金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 助教授 (90303255)

研究分担者 彦坂 幸毅  東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10272006)
和田 直也  富山大学, 理学部, 助教授 (40272893)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
2002年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2001年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
キーワードブナ科植物 / 被食防御 / タンニン / 窒素 / 土壌養分 / 光 / 炭素 / どんぐり / 被食防衛 / フェノール類 / 誘導防御 / 葉 / 種子 / 環境傾度 / 標高 / ブナ科 / アロケーション / 食害 / 栄養
研究概要

強い被食を受けた後に新たに出現した葉で、二次代謝物が増加し、窒素含有率が減少する誘導防御反応が知られている。環境傾度とブナ科4樹種の被食防御の関係を研究した。誘導防御反応の違いが食葉性昆虫の標高依存的な大発生を引き起こすという仮説を検証するための実験を行った。標高の異なる5箇所のブナで100%の奪葉処理をおこない、翌年の葉について、窒素・タンニン・フェノールの含有率、LMA、含水率、被食度を対照区と比較した。大発生しない場所では、奪葉個体葉の質は悪化した。奪葉前も後も、大発生する場所では葉の質がよいだけでなく、奪葉個体の方が対照個体よりも葉の質が良くなり、より高い被食を受けていた。大発生する場所では、奪葉によるN不足よりもC不足がより強く働いたことが原因と考えられた。そこで、コナラとアベマキの当年生実生を異なる栄養条件で育成し、奪葉処理を行った。奪葉処理後の個体は、葉の窒素濃度は奪葉前を上回り、個体窒素濃度ですらコントロール個体の値を上回った。この結果は無施肥個体でも見られた。これらの結果は、奪葉によって窒素を失う以上に、呼吸による炭素損失が大きかったことを示唆する。さらに、個体窒素濃度を個体C/Nバランスの指標とし、地上部/地下部比などのアロメトリーを比較した。しかし、奪葉個体の挙動はC/Nバランスの変化だけでは説明できず、別の観点が必要であることが示唆された。ドングリ子葉部の切除実験では、光合成器官を含む地上部に投資する資源量を相対的に増加されて実生を形成することで,結果的に高いRGRを実現していた。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (58件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (58件)

  • [文献書誌] Hikosaka K, Hirose T: "Photosynthetic nitrogen-use efficiency in species coexisting in a warm-temperate evergreen forest"Tree Physiology. 20. 1249-1254 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikosaka K, Hirose T: "Nitrogen uptake and use of competing individuals in a Xanthium canadense stand"Oecologia. 126. 174-181 (2001)

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  • [文献書誌] Hikosaka K, Nagashima H, Harada Y, Hirose T: "A simple quantification of interaction between individuals competing for light in a monospecific stand"Functional Ecology. 15. 642-646 (2001)

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  • [文献書誌] Hikosaka K, Nagamatsu D, Ishii HS, Hirose T: "Photosynthesis-nitrogen relationships in species at different altitudes of Mount Kinabalu, Malaysia"Ecological Research. 17. 305-313 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato MC, Hikosaka K, Hirose T: "Leaf discs floated on water are different from intact leaves in photosynthesis and photoinhibition"Photosynthesis Research. 72. 65-70 (2002)

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  • [文献書誌] Kato MC, Hikosaka K, Hirose T: "Photoinactivation and recovery of photosystem II of Chenopodium album leaves grown under different irradiance and nitrogen availability"Functional Plant Biology (formerly Australian Journal of Plant Physiology). 29. 787-795 (2002)

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  • [文献書誌] Werger MJA, Hirose T, During HJ, Heil GW, Hikosaka K, Ito T, Nachinshonhor UG, Nagamatsu D, Shibasaki K, Takatsuki S, van Rheenen JW, Anten NPR: "Light partitioning among species and species replacement in early successional grasslands"Journal of Vegetation Science. 13. 615-626 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasumura Y, Hikosaka K, Matsui K, Hirose T: "Leaf-level nitrogen use efficiency of species in deciduous forests"Functional Ecology. 16. 826-834 (2002)

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  • [文献書誌] Oguchi R^*, Hikosaka K, Hirose T: "Does the photosynthetic light-acclimation need change in anatomical leaf structure?"Plant, Cell and Environment. (in press). (2003)

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  • [文献書誌] Nagashima H, Yamano T, Hikosaka K, Hirose T: "Effect of elevated CO_2 on the size structure in even-aged monospecific stands of Chenopodium album"Global Change Biology. (in press). (2003)

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  • [文献書誌] Kato MC, Hikosaka K^*, Hirotsu N, Makino A, Hirose T: "The excess light energy that is neither utilized in photosynthesis nor dissipated by photoprotective mechanisms determines the rate of photonactivation in photosystem II"Plant and Cell Physiology. (in press). (2003)

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  • [文献書誌] Hikosaka K: "A model of dynamics of leaves and nitrogen in a plant canopy : An integration of canopy photosynthesis, leaf life-span, and nitrogen-use efficiency"American Naturalist. (in press). (2003)

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  • [文献書誌] 和田直也: "コナラのアルビノ実生"植物地理・分類研究. 48. 100-101 (2000)

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  • [文献書誌] 松田道子, 和田直也, 西村 格: "呉羽丘陵二次林における植生の構造とアカネズミの生息状況"富山の生物. 40. 1-8 (2001)

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  • [文献書誌] Kitabatake T, Wada N.: "Notes on beech (Fagus crenata Blume) seed and seedling mortality due to rodent herbivory in a northernmost beech forest, Utasai, Hokkaido"Journal of Forest Research. 6. 111-115 (2001)

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  • [文献書誌] Liebhold AM, Kamata N: "Are Population Cycles and Spatial Synchrony a Universal Characteristic of Forest Insect Populations?"Population Ecology. 42. 205-209 (2000)

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  • [文献書誌] Kamata N: "Population dynamics of the beech caterpillar, Syntypistis punctatella, and biotic and abiotic factors"Population Ecology. 42. 267-278 (2000)

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  • [文献書誌] Kamata N, Dahelmi, Erniwati, Nakamura K, Schaefer PW.: "Three Tropical Lymantria Spp. Attracted By(+)-Disparlure, The Synergestic Sex Pheromone of The Gypsy Moth : Moth Abundance, Seasonality, and Trap Lure Effectiveness"Tropics. 10. 473-480 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai C, Subiakto A, Kamata N, Nakamura K: "Leppidopterous insects found in the nursery of the four species of the genus Shorea in Bogor, Indonesia"Tropics. 10. 481-488 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamata N: "Outbreaks of forest defoliating insects in Japan, 1950-2000"Bulletin of Entomological Research. 92. 109-118 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamata N, Esaki K, Kato K, Igeta Y, Wada K.: "Potential impact of global warming on deciduous oak dieback caused by ambrosia fungus carried by ambrosia beetle in Japan"Bulletin of Entomological Research. 92. 119-126 (2002)

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  • [文献書誌] Sakai C, Subiakto A, Nuroniah HS, Kamata N, Nakamura K.: "Mass propagation method from the cutting of three dipterocarp species"Journal of Forest Research. 7. 73-80 (2002)

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  • [文献書誌] Kamata N.(ed): "Environmental Monitoring and Prediction of Long-and Short-Term Dynamics of Pan-Japan Sea Area Construction of Monitoring Network and Assessment of Human Effects"Proceedings : International Symposium of the Kanazawa University 21st-century COE Program 1. 459 (2003)

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  • [文献書誌] Anten NPR, Hikosaka K, Hirose T: "Nitrogen utilisation and the photosynthetic system. In : eds. B Marshall and J Roberts, Leaf development and canopy growth"Sheffield Academic Press, Sheffield. 171-203 (2000)

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  • [文献書誌] Hirosaka K, Hirose T: "Temperature acclimation of the photosynthetic apparatus in an evergreen shrub, Nerium oleander PS2001 Proceedings : 12^<th> International Congress on Photosynthesis. S35-007"CSIRO Publishing, Melbourne. (2000)

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  • [文献書誌] 彦坂幸毅: "環境への順化と適応 植物生理学シリーズ 第5巻環境応答 寺島一郎編"朝倉書店. 187-195 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 彦坂幸毅: "光合成の環境応答 アエラムック 植物学がわかる"朝日新聞社. 112-115 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鎌田直人: "第5章 微生物が動かす森林生態系:総論(森林生態系の駆動因子としての微生物),昆虫個体群の制御因子としての微生物.森林微生物生態学(二井一偵・肘井直樹 編)"朝倉書店. 210-222 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鎌田直人: "変動する資源を利用する群集の共存機構-種子食性昆虫群集-群集生態学の現在(佐藤宏明・山本智子・安田弘法編)"京都大学出版会. 169-186 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鎌田直人: "葉食性害虫の大発生と終息に関与する要因.森林をまもる-森林防疫研究50年の成果と今後の展望-"全国森林病害虫獣害防除協会. 291-298 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamata N.: "Deployment of Tree Resistance to Pests in Asia. Mechanisms and Deployment of Resistance in Trees to Insects"Kluwer Academic Press. 265-285 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikosaka K., Hirose T.: "Photosynthetic nitrogen-use efficiency in species coexisting in a warm-temperate evergreen forest."Tree Physiology. 20. 1249-1254 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikosaka K., Hirose T.: "Nitrogen uptake and use of competing individuals in a Xanthium canadense stand."Oecologia,. 126. 174-181 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikosaka K., Nagashima H., Harada Y., Hirose T.: "A simple quantification of interaction between individuals competing for light in a monospecific stand."Functional Ecology. 15. 642-646 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikosaka K., Nagamatsu D., Ishii H.S., Hirose T.: "Photosynthesis-nitrogen relationships in species at different altitudes of Mount Kinabalu, Malaysia."Ecological Research. 17. 305-313 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato M.C., Hikosaka K., Hirose T.: "Leaf discs floated on water are different from intact leaves in photosynthesis and photoinhibition."Photosynthesis Research. 72. 65-70 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kato M.C., Hikosaka K., Hirose T.: "Photoinactivation and recovery of photosystera II of Chenopodium album leaves grown under different irradiance and nitrogen availability."Functional Plant Biology (formerly Australian Journal of Plant Physiology). 29. 787-795 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Werger M.J.A., Hirose T., During H.J., Heil G.W., Hikosaka K., Ito T., Nachinshonhor U.G., Nagamatsu D., Shibasaki K., Takatsuki S., van Rheenen J.W., Anten N.P.R.: "Light partitioning among species and species replacement in early successional grasslands."Journal of Vegetation Science. 13. 615-626 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yasumura Y., Hikosaka K., Matsui K., Hirose T.: "Leaf-level nitrogen use efficiency of species in deciduous forests."Functional Ecology. 16. 826-834 (2002)

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  • [文献書誌] Oguchi R., Hikosaka K., Hirose T.: "Does the photosynthetic light-acclimation need change in anatomical leaf structure?"Plant, Cell and Environment. in press (2003)

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  • [文献書誌] Nagashima H., Yamano T., Hikosaka K., Hirose T.: "Effects of elevated CO2 on the size structure in even-aged monospecific stands of Chenopodium album."Global Change Biology. in press (2003)

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  • [文献書誌] Kato M.C., Hikosaka K., Hirotsu N., Makino A., Hirose T.: "The excess light energy that is neither utilized in photosynthesis nor dissipated by photoprotective mechanisms determines the rate of photoinactivation in photosystem II."Plant and Cell Physiology. in press (2003)

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  • [文献書誌] Hikosaka K.: "A model of dynamics of leaves and nitrogen in a plant canopy: An integration of canopy photosynthesis, leaf jife-span, and nitrogen-use efficiency."American Naturalist. in press (2003)

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  • [文献書誌] Kitabatake T., Wada N.: "Notes on beech (Fagus crenata Blume) seed and seedling mortality due to rodent herbivory in a northernmost beech forest, Utasai, Hokkaido."Journal of Forest Research. 6. 111-115 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Liebhold A.M., Kamata N.: "Are Population Cycles and Spatial Synchrony a Universal Characteristic of Forest Insect Populations?"Population Ecology. 42(3). 205-209 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamata N.: "Population dynamics of the beech caterpillar, Syntypistis punctatella, and biotic and abiotic factors."Population Ecology. 42(3). 267-278 (2000)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamata N., Dahelmi, Erniwati, Nakamura K., Schaefer P.W.: "Three Tropical Lymantria Spp. Attracted By (+)-Disparlure, The Synergestic Sex Pheromone of The Gypsy Moth: Moth Abundance, Seasonality, and Trap Lure Effectiveness"Tropics. 10. 473-480 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai C., Subiakto A., Kamata N., Nakamura K.: "Leppidopterous insects found in the nursery of the four species of the genus Shorea in Bogor, Indonesia"Tropics. 10. 481-488 (2001)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamata N.: "Outbreaks of forest defoliating insects in Japan, 1950-2000."Bulletin of Entomological Research. 92(2). 109-118 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kamata N., Esaki K., Kato K., Igeta Y., Wada K.: "Potential impact of global warming on deciduous oak dieback caused by ambrosia fungus carried by ambrosia beetle in Japan."Bulletin of Entomological Research. 92(2). 119-126 (2002)

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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sakai C., Subiakto A., Nuroniah H.S., Kamata N., Nakamura K.: "Mass propagation method from the cutting of three dipterocarp species."Journal of Forest Research. 7(2). 73-80 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Hikosaka K: "A model of dynamics of leaves and nitrogen in a plant canopy : An integration of canopy photosynthesis, leaf life-span, and nitrogen-use efficiency"American Naturalist. (In press). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kato MC, Hikosaka K^*, Hirotsu N, Makino A, Hirose T: "The excess light energy that is neither utilized in photosynthesis nor dissipated by photoprotective mechanisms determines the rate of photoinactivation in photosystem II"Plant and Cell Physiology. (In press). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Nagashima H, Yamano T, Hikosaka K, Hirose T: "Effects of elevated CO2 on the size structure in even-aged monospecific stands of Chenopodium album"Global Change Biology. (In press). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Oguchi R^*, Hikosaka K, Hirose T: "Does the photosynthetic light-acclimation need change in anatomical leaf structure?"Plant, Cell and Environment. (In press). (2003)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yasumura Y, Hikosaka K, Matsui K, Hirose T: "Leaf-level nitrogen use efficiency of species in deciduous forests"Functional Ecology. 16. 826-834 (2002)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kitabatake, T., Wada, N: "Notes on beech (Fagus crenata Blume) seed and seeding mortality due to rodent herbivory in a northernmost beech forest, Utasai, Hokkaido"Journal of Forest Research. 6. 111-115 (2001)

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      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Kamata N: "Deployment of Tree Resistance to Pests in Asia. In : Mechanisms and Deployment of Resistance in Trees to Insects (Wagner, MR, Clancy, KM, Leutier, F, Paine, TD eds.)"Kluwer Academic Publishers. 320 (2002)

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      2002 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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