東南アジアの熱帯山地林と低地熱帯雨林樹木の高温・乾燥耐性の解明

• 研究課題/領域番号: 16K07795
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 国立研究開発法人森林研究・整備機構
• 研究代表者: 田中 憲蔵 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (30414486)
• 研究分担者: 市榮 智明 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 准教授 (80403872)
• 研究期間 (年度): 2016-04-01 – 2019-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円); 2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 熱帯雨林 / 熱帯山地林 / 光合成 / 気孔コンダクタンス / 気候変動 / 乾燥耐性 / 高温順化 / 水利用効率 / 高温耐性 / フタバガキ / 沈香 / 林冠木 / 蒸散 / 浸透調節 / 熱帯林 / 呼吸 / 生理生態 / マレーシア

研究成果の概要

東南アジアの熱帯雨林では、気候変動による強い干ばつの発生が予測されている。しかし、これらが森林樹木へどのような影響を与えるかは不明な点が多い。そこで、低地熱帯雨林樹木に人工的な乾燥実験や高温環境への苗の移動実験を行って、乾燥や高温などストレス耐性を評価した。また熱帯山地林樹木を高温の低地へ移動させ、成長速度や光合成機能を評価した。その結果、乾燥耐性などストレス耐性は樹種による差が大きく、葉の厚さや毛の有無などの形態や、尾根や谷などもともとの生育地との関係があることが分かった。山地林樹種は高温に対し、光合成の最適温度は比較的容易に順化できるが、呼吸の増加により成長が低下することが分かった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この研究の成果は、将来干ばつが頻発した際の熱帯雨林の樹木の成木と実生の生理生態的な応答や、乾燥ストレスへの順化が可能な閾値の推定に役立つ成果である。また、これまでほとんど分かっていなかった熱帯山地林樹種の光合成や呼吸速度の高温順化能力や成長への影響の定量的な評価につながる。本研究で得られた、光合成や呼吸速度の温度依存性のパラメータや、乾燥に対する光合成や気孔開度の応答特性は、プロセスベースの森林動態や植生モデルに実測値を基にした変数として利用でき、気候変動の影響を考慮した東南アジアの熱帯雨林と熱帯山地林の森林動態・植生変動の予測に貢献できる。

研究成果

• [国際共同研究] マレーシアプトラ大学/サラワク森林局/マレーシア森林研究所(マレーシア)
• [国際共同研究] シンガポール公園庁/南洋理工大学(シンガポール)
• [国際共同研究] マレーシアプトラ大学/サラワク森林局/マレーシア森林研究所(マレーシア)
• [国際共同研究] シンガポール公園庁/南洋理工大学(シンガポール)
• [国際共同研究] マレーシアプトラ大学/サラワク森林局/マレーシア森林研究所(マレーシア)
• [国際共同研究] シンガポール南洋理工大学(シンガポール)
• [雑誌論文] Overlapping flowering periods among Shorea species and high growth performance of hybrid seedlings promote hybridization and introgression in a tropical rainforest of Singapore (2019)
  • 著者名/発表者名: Kenzo Tanaka、Kamiya Koichi、Ngo Kang Min、Faizu Nik、Lum Shawn Kaihekulani Yamauchi、Igarashi Shuichi、Norichika Yuki、Ichie Tomoaki
  • 雑誌名: Forest Ecology and Management 巻: 435 ページ: 38-44
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2018.12.038
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Degradation of soil nutrients and slow recovery of biomass following shifting cultivation in the heath forests of Sarawak, Malaysia. (2019)
  • 著者名/発表者名: Hattori, D., Kenzo, T., Shirahama, T., Harada, Y., Kendawang, J. J., Ninomiya, I., & Sakurai, K.
  • 雑誌名: Forest Ecology and Management 巻: 432 ページ: 467-477
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2018.09.051
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Growth performance and leaf ecophysiological traits in three Aquilaria species in Malaysia (2018)
  • 著者名/発表者名: Kenzo Tanaka、Yoneda Reiji、Tanaka-Oda Ayumi、Azani Mohamad Alias
  • 雑誌名: New Forests 巻: - 号: 5 ページ: 699-715
  • DOI: 10.1007/s11056-018-09693-7
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] 異なる乾燥条件下で育苗した南米半乾燥地のマメ科3樹種の当年生実生の耐乾性評価 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上裕太, 田中憲蔵, 玉井重信,山本福壽,山中典和,市栄智明
  • 雑誌名: 日本緑化工学会誌 巻: 43 ページ: 499-508
  • NAID: 130007410041
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Effects of rainfall exclusion on leaf gas exchange traits and osmotic adjustment in mature canopy trees of Dryobalanops aromatica (Dipterocarpaceae) in a Malaysian tropical rain forest (2017)
  • 著者名/発表者名: Yuta Inoue,Tomoaki Ichie,Tanaka Kenzo,Aogu Yoneyama,Tomo’omi Kumagai, Tohru Nakashizuka
  • 雑誌名: Tree Physiology 巻: 37 号: 10 ページ: 1301-1311
  • DOI: 10.1093/treephys/tpx053
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparison of Wood Density and Water Content Between Dry Evergreen and Dry Deciduous Forest Trees in Central Cambodia (2017)
  • 著者名/発表者名: Tanaka Kenzo, Makoto Sano, Reiji Yoneda, Sophal Chann
  • 雑誌名: Japan Agricultural Research Quarterly: JARQ 巻: 51 号: 4 ページ: 363-374
  • DOI: 10.6090/jarq.51.363
  • NAID: 130006179752
  • ISSN: 0021-3551, 2185-8896
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] フタバガキ科樹木の多彩な光合成と水利用特性 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中憲蔵
  • 雑誌名: 海外の森林と林業 巻: 99 ページ: 23-28
  • NAID: 130007678169
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Ecophysiological study of tropical canopy and emergent trees in Lambir Hills National Park, Borneo Island (2017)
  • 著者名/発表者名: Inoue Yuta, Tanaka Kenzo, Tomoaki Ichie
  • 雑誌名: DIWPA News Letter 巻: 37 ページ: 2-4
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] Growth and survival of hybrid dipterocarp seedlings in a tropical rain forest fragment in Singapore. (2017)
  • 著者名/発表者名: Kenzo, T., Ichie, T., Norichika, Y., Kamiya, K., Nanami, S., Igarashi, S., Sano, M., Yoneda, R., Lum, S.K.Y.
  • 雑誌名: Plant Ecology & Diversity 巻: 9 号: 5-6 ページ: 447-457
  • DOI: 10.1080/17550874.2016.1265606
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] マレーシアサラワク州の劣化した熱帯雨林に植栽したフタバガキ科樹木の応答 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中憲蔵、服部大輔
  • 雑誌名: 海外の森林と林業 巻: 98 ページ: 31-36
  • NAID: 130008051240
• [雑誌論文] Seasonal and height-related changes in leaf morphological and photosynthetic traits of two dipterocarp species in a dry deciduous forest in Cambodia. (2016)
  • 著者名/発表者名: Kenzo, T., Iida, S. I., Shimizu, T., Tamai, K., Kabeya, N., Shimizu, A., Chann, S.
  • 雑誌名: Plant Ecology and Diversity 巻: 9 号: 5-6 ページ: 505-520
  • DOI: 10.1080/17550874.2016.1262472
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ecological distribution of leaf stomata and trichomes among tree species in a Malaysian lowland tropical rain forest. (2016)
  • 著者名/発表者名: Ichie T, Inoue Y, Takahashi N, Kamiya K, Tanaka Kenzo
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 印刷中 号: 4 ページ: 625-635
  • DOI: 10.1007/s10265-016-0795-2
  • NAID: 40020866844
  • 査読あり
• [学会発表] 半島マレーシアにおける熱帯山地林樹木の光合成の温度依存性 (2018)
  • 著者名/発表者名: 田中憲蔵、米田令仁、Mohamad Azani Alias
  • 学会等名: 第28回日本熱帯生態学会
• [学会発表] フタバガキ科稚樹6種の土壌の乾燥に対する葉の耐乾性の変化 (2018)
  • 著者名/発表者名: 井上裕太、田中憲蔵、谷本朋子、市栄智明
  • 学会等名: 第28回日本熱帯生態学会
• [学会発表] 半島マレーシアにおけるエンリッチメント植栽苗の12年後の成長 (2018)
  • 著者名/発表者名: 米田令仁、田中憲蔵、Mohamad Azani Alias
  • 学会等名: 第28回日本熱帯生態学会
• [学会発表] カンボジアの乾燥常緑林と乾燥落葉林に生育する樹木の材比重と含水率 (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中憲蔵、佐野真琴、米田令仁、Chann Sophal
  • 学会等名: 日本熱帯生態学会年次大会
• [学会発表] 熱帯雨林の光合成能力は樹木の高さで決まる (2017)
  • 著者名/発表者名: 田中憲蔵
  • 学会等名: 第15回環境研究シンポジウム
• [学会発表] カンボジアにおける落葉フタバガキ2種の葉の生理生態的特性 (2016)
  • 著者名/発表者名: 田中憲蔵、飯田真一、清水貴範、玉井幸治、壁谷直記、清水晃、Chann Sophal
  • 学会等名: 第26回日本熱帯生態学会年次大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-06-18
• [学会発表] マレーシアサラワク州の劣化した二次林に植栽したフタバガキ苗（Parashorea macrophylla） の生育と環境要因の関係 (2016)
  • 著者名/発表者名: 服部大輔、田中憲蔵、入野和朗、二宮生夫、ケンダワン ジョセフ ジャワ
  • 学会等名: 第26回日本熱帯生態学会年次大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-06-18
• [学会発表] 操作実験による土壌の強度乾燥がフタバガキ科巨大高木の葉の水利用に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 井上裕太、市栄智明、田中憲蔵、米山仰、熊谷朝臣、中静透
  • 学会等名: 第26回日本熱帯生態学会年次大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-06-18
• [学会発表] 東南アジア熱帯雨林における巨大高木リュウノウジュ属樹種の種間交雑 (2016)
  • 著者名/発表者名: 濵田稔史、名波哲、山倉拓夫、伊東明、上谷浩一、市榮智明、田中憲蔵、チョン ルーシー
  • 学会等名: 第26回日本熱帯生態学会年次大会
  • 発表場所: 筑波大学（茨城県つくば市）
  • 年月日: 2016-06-18
• [図書] 生物学者、地球を行く、まだ知らない生きものを調べに、深海から宇宙まで (2018)
  • 著者名/発表者名: 市栄智明(分担執筆)
  • 総ページ数: 236
  • 出版者: 文一総合出版
  • ISBN: 482997107X
• [備考] 大規模野外操作実験により熱帯雨林の巨大高木の乾燥ストレス応答を解明
  • URL: http://www.a.u-tokyo.ac.jp/topics/2017/20171023-1.html
• [備考] 長期間断片化した熱帯雨林でフタバガキ樹木の珍しい雑種を確認 ―雑種化による親種消滅の危機―
  • URL: https://www.ffpri.affrc.go.jp/press/2017/20170322/index.html