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温帯林の種多様性創出における病原菌と菌根菌の相対的重要性

研究課題

研究課題/領域番号 16H04931
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 森林科学
研究機関東北大学

研究代表者

清和 研二  東北大学, 農学研究科, 教授 (40261474)

研究分担者 陶山 佳久  東北大学, 農学研究科, 准教授 (60282315)
深澤 遊  東北大学, 農学研究科, 助教 (30594808)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワード森林生態系 / 種多様性 / 病原菌 / 菌根菌 / 種特異性 / ギャップ / 距離依存性 / 相対優占度 / ジャンゼン-コンネル仮説 / 空間分布 / 種多様性創出メカニズム / ジャンゼン-コンネルモデル / Plant-soil feedback / 光環境 / 外生菌根菌 / アーバスキュラー菌根菌 / 落葉広葉樹 / 温帯林 / 相対的重要性 / 播種試験
研究成果の概要

落葉広葉樹林における種多様性の創出・維持メカニズムを、一本の成木の近傍における病原菌・菌根菌との相互作用から明らかにした。親木近傍における種特異的な病原菌が同種実生の死亡を引き起こし、他種実生への置き替わりを促し、種多様性を増加させるといったJanzen-Connell仮説が冷温帯林でも種多様性創出メカニズムとして極めて重要であることを明らかにした。一方、ミズナラ、ブナなど優占度の高い種においては、親個体近くでは種特異的な菌根菌によって同種の実生が成長促進されるといった正のフィードバック機構が成立することを明らかにし種多様性を減少させるメカニズムがあることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

地球上の森林生態系では生物多様性の劣化や生態系機能の喪失が懸念されている。日本でも全森林の5分の2が針葉樹人工林として単純林化し手入れ不足も相まって水源涵養機能や野生生物のハビタットとしての機能が大きく低下している。そこで、広葉樹を導入し混交林化し生態系機能を向上させようとする試みが増えている。さらに、都市近郊林や河畔林、奥地林近傍でも種多様性の復元は森林管理における大きな目標になっている。本研究が明らかにした種多様性の創出メカニズムは多様性の復元において、科学的論拠を与えると同時に、多様性復元のための技術的な指針としても有効であろう。

報告書

(4件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 1件、 査読あり 12件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Gap creation alters the mode of conspecific distance-dependent seedling establishment via changes in the relative influence of pathogens and mycorrhizae2020

    • 著者名/発表者名
      Wulantuya, Kazuhiko Masaka, Bayandala, Yu Fukasawa, Kimiyo Matsukura, Kenji Seiwa
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 192 号: 2 ページ: 449-462

    • DOI

      10.1007/s00442-020-04596-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Successful seedling establishment of arbuscular mycorrhizal-compared to ectomycorrhizal-associated hardwoods in arbuscular cedar plantations.2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji Seiwa, Yuki Negishi, Yukino Eto, Masahiro Hishita, Kazuhiko Masaka, Yu Fukasawa, Kimiyo Matsukura, Masanori Suzuki
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 468 ページ: 118155-118155

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of thinning intensity in creating mixed hardwood and conifer forests within a Cryptomeria japonica conifer plantation: A 14-year study.2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Negishi, Yukino Eto, Masahiro Hishita, Sachi Negishi, Masanori Suzuki, Kazuhiko Masaka, Kenji Seiwa.
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 468 ページ: 118184-118184

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of mycorrhizal associations in ontogenetic changes in spatial distribution patterns of hardwoods in an old-growth forest2019

    • 著者名/発表者名
      2.Sasaki, T., Konno, M., Hasegawa, Y., Imaji, A., Terabaru, M., Nakamura, R., Ohira,N., Matsukura, K., Seiwa K.
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 189 号: 4 ページ: 971-980

    • DOI

      10.1007/s00442-019-04376-2

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of seed size and relative abundance in conspecific negative distance-dependent seedling mortality for eight tree species in a temperate forest2019

    • 著者名/発表者名
      Seiwa Kenji、Masaka Kazuhiko、Konno Miki、Iwamoto Susumu
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 453 ページ: 117537-117537

    • DOI

      10.1016/j.foreco.2019.117537

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variable seed behavior increases recruitment success of a hardwood tree, Zelkova serrata , in spatially heterogeneous forest environments2018

    • 著者名/発表者名
      Oyama Hiroki、Fuse Osamu、Tomimatsu Hiroshi、Seiwa Kenji
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 415-416 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.foreco.2018.02.004

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ecological properties of shoot- and single seeds in a hardwood, Zelkova serrata2018

    • 著者名/発表者名
      Oyama Hiroki、Fuse Osamu、Tomimatsu Hiroshi、Seiwa Kenji
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 18 ページ: 1734-1739

    • DOI

      10.1016/j.dib.2018.04.101

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leaf diseases facilitate the Janzen-Connell mechanism regardless of light conditions: a 3-year field study2017

    • 著者名/発表者名
      Bayandala, Masaka K, Kenji Seiwa
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 83(1) 号: 1 ページ: 191-199

    • DOI

      10.1007/s00442-016-3757-4

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Canopy tree species and openness affect foliar endophytic fungal communities of understory seedlings2017

    • 著者名/発表者名
      Saya Kato, Yu Fukasawa, Kenji Seiwa
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 32 号: 2 ページ: 157-162

    • DOI

      10.1007/s11284-016-1426-z

    • NAID

      40021141442

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 自家不和合性の樹木クリにおける開花フェノロジー:二重雌雄異熟性 (duodichogamy)2017

    • 著者名/発表者名
      長谷川陽一, 陶山佳久, 清和研二
    • 雑誌名

      日本生態学会誌

      巻: 67 ページ: 31-39

    • NAID

      130006778315

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interaction of seed size with light quality and temperature regimes as germination cues in 10 temperate pioneer tree species.2016

    • 著者名/発表者名
      Xia Q, Ando M, Seiwa K
    • 雑誌名

      Functional Ecology

      巻: 30 号: 6 ページ: 866-874

    • DOI

      10.1111/1365-2435.12584

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Roles of pathogens on replacement of tree seedlings in heterogeneous light environments in a temperate forest: a reciprocal seed sowing experiment2016

    • 著者名/発表者名
      Bayandala, Yu Fukasawa, Kenji Seiwa
    • 雑誌名

      Journal of Ecology

      巻: 104 号: 3 ページ: 765-772

    • DOI

      10.1111/1365-2745.12552

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 菌根菌タイプの違いが距離依存的な実生の定着に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      古賀帆・佐々木崇徳・松倉君予・鈴木政紀・清和研二
    • 学会等名
      66回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 成木下の菌根菌相の違いが実生の生存に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      松倉君予・佐々木崇德・鈴木政紀・古賀帆・岡野邦宏・清和研二
    • 学会等名
      66回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 菌根菌タイプの異なる広葉樹5種の成木下における実生種の置き換わり2019

    • 著者名/発表者名
      古賀帆・佐々木崇徳・鈴木政紀・清和研二
    • 学会等名
      日本生態学会東北地区会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 日スギ人工林の混交林化が植物の葉の窒素濃度に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      増田千恵・清和研二
    • 学会等名
      第130 回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スギ人工林への広葉樹導入による水質浄化能の向上2019

    • 著者名/発表者名
      森川夢奈・根岸有紀・鈴木政紀・林誠二・渡邊未来・清和研二
    • 学会等名
      第130 回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 成木下の菌根菌相の違いが実生の生存に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      松倉君予・佐々木崇德・鈴木政紀・古賀帆・岡野邦宏・清和研二
    • 学会等名
      第130 回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スギ人工林における間伐強度が木材生産・生態 系サービスに及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      根岸有紀・林 誠二・松尾 歩・岡野邦宏・多田千佳・鈴木 政紀・清和研二
    • 学会等名
      第 129 回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 混交林における窒素循環の促進におよぼす根系 の発達と土壌微生物叢の影響2018

    • 著者名/発表者名
      松尾 歩・岡野邦宏・林 誠二・根岸有紀・多田千佳・鈴木 政紀・清和研二
    • 学会等名
      第 129 回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 樹木の種多様性が細根の生産性を増加させるか ―スギ人工林の間伐強度試験14年目の結果から―2018

    • 著者名/発表者名
      根岸有紀, 松尾歩, 鈴木政紀, 清和研二
    • 学会等名
      日本生態学会第65回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 成木近傍では同種と他種実生のどちらが定着しやすいか-菌根菌・病原菌による影響-2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木崇徳, 松倉君予, 鈴木政紀, 清和研二
    • 学会等名
      日本生態学会第65回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 間伐強度を変えたスギ人工林における12年間の混交林形成過程2017

    • 著者名/発表者名
      根岸有紀・清和研二
    • 学会等名
      日本林学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 落葉広葉樹クリにおける種子散布制限と尾根ごとに異なる遺伝的組成2016

    • 著者名/発表者名
      長谷川陽一、高田克彦、陶山佳久、清和研二
    • 学会等名
      第127回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 間伐強度を変えたスギ人工林における12年間の混交林形成過程2016

    • 著者名/発表者名
      根岸有紀、清和研二
    • 学会等名
      第127回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 空間分布パターンの異なる落葉広葉樹 5 種にお ける 11 年間の動態パラメータ2016

    • 著者名/発表者名
      佐々木崇徳、清和研二
    • 学会等名
      第127回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] モウソウチクにおける放射能汚染の実態と除染 試験の効果2016

    • 著者名/発表者名
      齋藤智之、八木橋勉、清和研二、鈴木有映、今埜実希
    • 学会等名
      第127回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [図書] 樹に聴く清2019

    • 著者名/発表者名
      清和研二
    • 総ページ数
      296
    • 出版者
      築地書館
    • ISBN
      4806715905
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 森林の変化と人類2018

    • 著者名/発表者名
      清和研二
    • 総ページ数
      274
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320058170
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [図書] 樹と暮らす -家具と森林生態 (築地書館)2017

    • 著者名/発表者名
      清和研二, 有賀恵一
    • 総ページ数
      209
    • 出版者
      築地書館
    • ISBN
      9784806715351
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [図書] 種子の生態 (植物学の百科事典)2016

    • 著者名/発表者名
      清和研二 (日本植物学会編)
    • 総ページ数
      800
    • 出版者
      丸善
    • ISBN
      9784621300381
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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