樹木のマスティングに関する比較環境生理学的研究

2003 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01J10593
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 市榮 智明 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 特別研究員(PD)
• キーワード: マスティング / 資源動態 / 開花トリガー / 林冠 / フタバガキ / ブナ / デンプン / 窒素

研究概要

東南アジア熱帯雨林の優占種でマスティング型の繁殖様式を示すフタバガキ科樹種の、マスティング年の資源動態について環状剥皮や葉の切除実験などを組み合わせた操作実験を行った。その結果、フタバガキ科の巨大高木Dryobalanops aromaticaは、開花には樹体内の貯蔵炭水化物を利用するものの、種子の成熟に必要な資源の大部分は、付近の葉の光合成生産物が直接使われていることがわかった。また、D.aromaticaをはじめフタバガキ科樹種9種の繁殖器官の光合成能力を調べたところ、いずれの樹種も繁殖器官の光合成能力はそれほど高くなく、自身の呼吸による消費を補う程度であることがわかった。これらの結果については2編の投稿論文の形にまとめ国際誌に投稿し、その内1編はすでに印刷中である。
またマスティングには葉の光合成が非常に重要な役割を持つという結果を受け、熱帯雨林の林冠を構成する主要樹種の光合成能力の樹種特性と、その特性を生み出す要因についても詳細な調査を行った。そして、同じ林冠環境下にあっても、光合成能力には非常に大きな種間差があり、この種間差を生み出す最大の要因としては葉の構造、特に柵状組織の発達具合が深く関係していることを明らかにした。この結果についても現在国際誌に投稿中である。
さらに、繁殖と深いかかわりを持つと考えられる展葉のメカニズムについても注目し、マレーシア・サラワク州・ランビル国立公園の林冠から林床に到る39種48個体の展葉のタイミングと気象要因との関連性について調査を行った。その結果、一般に一年中温暖多雨で明瞭な季節がないと考えられている熱帯雨林であるが、樹木の展葉には不定期に訪れる短期間の極端な乾燥が深く関わっており、乾燥の後の降雨時に多くの樹種が同調して展葉を行っていることがわかった。
この結果についても国際誌に投稿し、すでに受理済である。

研究成果

• [文献書誌] Kenzo, T., Ichie, T., Ninomiya, I., Koike, T.: "Photosynthetic activity in seed wings of Dipterocarpaceae in a masting year : Does wing photosynthesis contribute to reproduction?"Photosynthetica. 41(印刷中). (2003)
• [文献書誌] Kumagai, T., Katul, G.G., Saitoh, T.M., Sato, Y., Manfroi, O.J., Morooka, T., Ichie, T., Kuraji, K., Suzuki, M.Porporato.A.: "Water cycling in a Bornean tropical rain forest under current and projected precipitation scenarios."Water Resource Research. 40. W01104,10.1029/2003WR002226 (2004)
• [文献書誌] Ichie, T., Hiromi, T., Yoneda, R., Kamiya, K., Kohira, M., Ninomiya, I.Ogino, K.: "Short-term drought causes synchronous leaf shedding and flushing in a lowland mixed dipterocarp forest, Sarawak, Malaysia."Journal of Tropical Ecology. 20(印刷中). (2004)
• [文献書誌] Kenzo, T., Ichie, T., Yoneda, R., Kitahashi, Y., Watanabe, Y., Ninomiya, I., Koike, T.: "Inter-specific variation of photosynthesis and leaf characteristics in five canopy trees of Dipterocarpaceae in a tropical rain forest"Tree Physiology. 24(印刷中). (2004)
• [文献書誌] 正木隆, 市榮智明 他13名: "東北地方のブナ林天然更新施業地の現状-二つの事例と生態プロセス-"日本林学会誌. 85(3). 259-264 (2003)
• [文献書誌] 中静透, 市榮智明 他33名: "白神山地における異なった構造をもつブナ林の動態モニタリング"東北森林学会誌. 8(2). 67-74 (2003)
• [文献書誌] 市榮智明: "樹木生理生態学(小池孝良編)"朝倉書店(印刷中). (2004)