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多雪環境における高山植物集団の時空間的動態の解析と地球環境変化の影響予測

研究課題

研究課題/領域番号 13440226
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
研究機関北海道大学

研究代表者

大原 雅  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 教授 (90194274)

研究分担者 高田 壮則  北海道東海大学, 国際文化学部, 教授 (80206755)
和田 直也  富山大学, 理学部, 助教授 (40272893)
工藤 岳  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究科, 助教授 (30221930)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
14,800千円 (直接経費: 14,800千円)
2003年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2002年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2001年度: 6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
キーワード多雪環境 / 高山生態系 / 個体群動態 / 繁殖特性 / 遺伝的分化
研究概要

本研究は高山生態系における雪解け時期の変動が、そこに生育する植物個体群の時空間的動態ならびに遺伝的構造に及ぼす影響を定量的に評価し、さらに、得られた結果をもとに、数理モデルを用いて変動環境における植物個体群の動態を予測することを目的として行った。野外調査ならびに室内遺伝実験は、大雪山、立山、ロッキー山脈の3地域に関して行った。
大雪山では、さまざまな高山植物個体群間で、交配システム変異と花粉散布による遺伝的交流の程度を明らかにするために、アロザイム分析ならびにマイクロサテライト遺伝子を用いた種子の遺伝解析を行った。その結果、いずれの種においても局所個体群は遺伝的に分化している傾向が認められ、遺伝構造は地理的距離もしくは雪解け傾度の影響を受け、階層的に構築されている傾向が示された。
立山では、周北極要素の高山植物・チョウノスケソウについて,立山の一ノ越個体群と水晶岳の個体群について,10酵素18遺伝子座でアロザイム分析を行った。その結果,両個体群ともすべての遺伝子座において,変異が全く無いことが分かった。また,立山一ノ越個体群において花の形質を調べたところ,北極圏の個体群に比べて雌しべに対する雄しべへの投資比が高いことが分かった。
ロッキー山脈では、カタクリ(Erythronium grandiflorum)を対象に、消雪時期の変動と集団間・集団内の遺伝的分化を調査した。酵素多型分析の結果、高山性カタクリ集団において消雪時期の不均一性が開花フェノロジーを変動させ、花粉流動を妨げることにより、遺伝的構造を生じさせることが明らかになった。
このほか、野外生態調査と平行して、多年生植物の動態を記述する数理モデルに関する研究を行い、密度依存性がある動態の場合の環境変動に対する集団の応答を評価する方法を新たに開発した。

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (20件)

  • [文献書誌] Kasagi, T.: "Variations in bumblebee preference, pollen limitation, & selfing ability among neighboring populations : comparisons between Phyllodoce caerulea and Phyllodoce aleutica (Ericaceae) along snowmelt gradients."American Journal of Botany. 90. 1321-1327 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 和田直也: "立山におけるチョウノスケソウの個葉特性-中緯度高山帯と寒帯・亜寒帯ツンドラとの比較-"植物地理・分類研究. 51. 49-57 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomimatsu, H.: "Genetic diversity and multilocus genetic structure in the relictual endemic herb Japonolirion osense (Petrosaviaceae)."Journal of Plant Research. 117. 13-18 (2004)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kudo, G.: "Floral sex allocation in Corydalis ambigua populations visited by different pollinators."Ecoscience. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wada, N.: "Germinability of seeds in a glacial relict Dryas octopetala var. asiatica : Comparison with a snowbed alpine plant Sieversia pentapetala in a middle-latitude mountain area of central Japan."Far Eastern Studies. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Caswell, H.: "Sensitivity analysis of equilibrium in density-dependent matrix population models"Ecological Letters. (印刷中).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasagi, T., Kudo G.: "Variations in bumblebee preference, pollen limitation, and selfing ability among neighboring populations comparisons between Phyllodoce caerulea and Phyllodoce aleutica (Ericaceae) along snoumelt gradients."American Journal of Botany. 90. 1321-1327 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wada, N., Nakai, Y., Kudo, G.: "Leaf traits of mountain avens (Dryas octopetala) in Tateyama Mts., central Japan : A comparison between a midlatitude alpine (D.octopetala var.asiatica) and arctic and subarctic tundra (D.octopetala var.octopetala) (in Japanese with English summary)"Journal of Phytogeography & Taxonomy. 51. 49-57 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tomimatsu, H., Hoya, A., Takahashi, H., Ohara, M.: "Genetic diversity and multilocus genetic structure in the relictual endemic herb Japonolirion osense (Petrosaviaceae)."Journal of Plant Research. 117. 13-18 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kudo, G., Kasagi, T.: "Floral sex allocation in Corydalis ambigua populations visited by different pollinators"Ecoscience. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wada, N., Nakai, Y.: "Germinability of seeds in a glacial relict Dryas octopetala var.asiatica : Comparison with a snowbed alpine plant Sieversia pentapetala in a middle-latitude mountain area of central Japan."Far Eastern Studies. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Caswell, H., Takada, T., Hunter, C.M.: "Sensitivity analysis of equilibrium in density-dependent matrix population models"Ecological Letters. (in press).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kasagi, T., Kudo, G.: "Variations in bumblebee preference, pollen limitation, & selfing ability among neighboring populations : comparisons between Phyllodoce caerulea and Poce aleutica (Ericaceae) along snowmelt gradients"American Journal of Botany. 90. 1321-1327 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 和田直也, 中井祐美, 工藤 岳: "立山におけるチョウノスケソワの個葉特性-中緯度高山帯と寒帯・亜寒帯ツンドラとの比較-"植物地理・分類研究. 51. 49-57 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tomimatsu, H., Ohara, M.: "Genetic diversity and multilocus genetic structure in the relictual endemic herb Japonolirion osense (Petrosaviaceae)"Journal of Plant Research. 117. 13-18 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kudo, C., Kasagi, T.: "Floral sex allocation in Corydalis ambigua populations visited by different pollinators"Ecoscience. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Wada, N., Nakai, Y: "Germinability of seeds in a glacial relict Dryas octopetala var. asiatica : Comparison with a snowbed alpine plant Sieversia pentapetala in a middle-latitude mountain area of central Japan"Far Eastern Studies. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Caswell H., Takada, T., Christina, C.M.: "Sensitivity analysis of equilibrium in density-dependent matrix population models"Ecological Letters. (印刷中).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Kudo, G., Suzuki, S: "Relationships between flowering phenology and fruit-set of dwarf shrubs in alpine fellfield in northern Japan : a comparison with a subarctic heathland in northern Sweden"Arctic, Antarctic, and Alpine Research. 34. 185-190 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Shimono, Y., Kudo.G.: "Interspecific variations in seedling emergence and survival of Potentilla matsumurae(Rosaceae)between alpine fellfield and snowbed habitats"Annals of Botany. 91. 21-29 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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