植物生態学の新しい統合に関する研究

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 09304073
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 菊沢 喜八郎 京都大学, 大学院・農学研究科, 教授 (50271599)
• 研究分担者: 梅木 清 北海道立林業試験場, 研究職員 ; 大沢 晃 龍谷大学, 国際文化学部, 助教授 ; 浅野 透 (中静 透) 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (00281105) ; 山崎 理正 京都大学, 大学院・農学研究科, 助手 (80263135) ; 高柳 敦 京都大学, 大学院・農学研究科, 講師 (70216795)
• キーワード: 競争密度効果 / 収量密度効果 / 自己間引き / 3 / 2乗則 / 一方向競争 / 非対称競争 / MNY法則 / 個体サイズ

研究概要

植物集団の個体サイズと密度の間に、従来から知れていた3つの法則性、すなわち、集団全体のバイオマスと密度に関する収量-密度効果(Kira et al 1953),自己間引き集団に見られる平均個人体重と密度に関する-3/2乗則(Yoda et al 1963)および集団内の最大個体からの積算重量と積算本数との間に見られるY-N法則(Hozumi et al 1968)を統一的に理解することが可能な統一理論を完成した。Kobayashi & Kikuzawa(Journal of Theoretical Biologyに投稿中)は個体の成長を個体サイズおよび、当該個体より大きい周辺個体サイズの積算および、周辺の全個体サイズの積算の影響を組み込んだ成長曲線式を作成し、非対称競争下である条件で積分すれば収量-密度効果式をまた別の条件ではY-N法則を導くことを示した。また完全一方向競争下ではこの両者は完全に一致する。両者の完全な一致は、完全一方向競争下でKikuzawa(1999)が直感的に導いた結果と同じである。樹高と個体サイズのアロメトリーおよび物資密度法則を導入することにより、Y-N法則のパラメーター間の相互関係を導いた。Y-N法則から個体サイズを示す式を導出し、時間方向に微分し、成長速度がゼロになる点を求めると、とりもなおさず自己間引き法則が導かれる。この自己間引きを示す理論式は-3/2乗則をも含む、より包括的な式として示された。

研究成果

• [文献書誌] Akashi,N.& Nakashizuka,T.: "Effects of bark-stripping by Sika deer (Cervus nippon) on population dynamics of a mixed forest In Japan"Forest Ecology and Management. 113. 75-82 (1999)
• [文献書誌] Homma,K.et al: "Geographical variation in the early regeneration process of Siebold's Beech (Fagus crenata BLUME) in Japan"Plant Ecology. 140. 129-138 (1999)
• [文献書誌] Hoshizaki,K.,Suzuki,W.& Nakashizuka,T.: "Evaluation of secondary dispersal in a large-seeded tree Aesculus turbinata:a test of directed dispersal"Plant Ecology. 144. 167-176 (1999)
• [文献書誌] Kaneko,Y., Takada,T.& Kawano,S.: "Population biology of Aesculus turbinata Blume : A demographic analysis using transition matrices on a natural population along a riparian environmental gradient"Plant Species Biology. 14. 47-68 (1999)
• [文献書誌] Kikuzawa,K.: "Theoretical relationships between mean plant size, size distribution and self thinning under one-sided competition"Annals of Botany. 83. 11-18 (1999)
• [文献書誌] Nagaike,T.,Kamitani,T.& Nakashizuka,T.: "The effect of shelterwood logging on the diversity of plant species in a beech (Fagus crenata) forest in Japan"Forest Ecology and Management. 118. 161-171 (1999)
• [文献書誌] Nishitani,S.,Takada,T.& Kachi,N.: "Optimal resource allocation to seeds and vegetative propagules under density-dependent regulation in Syneilesis palmata (Compositae)"Plant Ecology. 141. 179-189 (1999)
• [文献書誌] Osawa,A.: "Reconstructing structural development of even-aged larch stands in Siberia"Canadian Journal of Forest Research. in press.
• [文献書誌] Sakai,T.et al.: "Riparian disturbance and community structure of a Quercus-Ulmus forest in central Japan"Plant Ecology. 140. 99-109 (1999)
• [文献書誌] Umeki,K.& Kikuzawa,K.: "Long-term growth dynamics of natural forests on Hokkaido,northern Japan"Journal of Vegetation Science. 10. 815-824 (1999)