植物群落における個体間競争のもとでの繁殖収量決定のメカニズム

1999 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 11440225
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 広瀬 忠樹 東北大学, 大学院・理学研究科, 教授 (90092311)
• 研究分担者: 原田 祐子 東北大学, 大学院・理学研究科, 助手 (80312544) ; 彦坂 幸毅 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (10272006) ; 酒井 聡樹 東北大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (90272004)
• キーワード: 植物群落 / 個体間競争 / 密度実験 / オオオナモミ / 種子収量 / 栄養成長

研究概要

1年生草本のオオオナモミを材料に,大気CO_2濃度の上昇が繁殖収量に与える影響について調べた.高CO_2により個葉光合成速度は促進されるが,個体の葉面積の展開が抑えられるため,結果として栄養成長の促進が小さいこと,繁殖成長の投資量は大きくなるが,種子生産量に差がないことが明らかになった.種子の窒素濃度が一定であり,かつ繁殖収量がCO_2により促進されないことは,繁殖収量が土壌からの窒素の供給によって律速されていることを示唆している.
密度を変えてオオオナモミの群落を育成し,定期的なサンプリングにより群落内の個体の成長を追跡した.群落内の光環境,個葉の光合成・呼吸速度,非同化器官の呼吸速度を測定した.個葉光合成-葉窒素関係,群落の積算葉面積-光量子密度関係から,群落内固体の光合成と成長をモデル化した.群落の個体密度が繁殖に与える影響については現在解析中である.

研究成果

• [文献書誌] Anten N.P.R.and Hirose T.: "Interspecific differences in above-ground growth patterns result in spatial and temporal partitioning of light among species in a fall-grass meadow"Journal of Ecology. 87. 583-597 (1999)
• [文献書誌] Harada Y.: "Short-vs. Long-range Disperser: the Evolutionarily Stable Allocation in a Lattice-Structured Habitat"J. theor. Biol.. 201. 171-187 (1999)
• [文献書誌] Hikosaka K.,Sudoh S.and Hirose T.: "Light acquisition and use of individuals competing in a sense stand of an annual herb, Xanthium canadense"Oecologia. 118. 388-396 (1999)
• [文献書誌] Hikosaka K.,Murakami A.and Hirose T.: "Balancing carboxylation and regeneration of ribulose-1,5-bisphosphate in leaf photosynthesis: temperature acclimation of an evergreen tree, Quercus myrsinaefolia"Plant, Cell and Environment. 22. 841-849 (1999)
• [文献書誌] Sakai S.: "Female-biased sexual allocation in cosexual plants: result of sink-limited growth of fruits"Evolutionary Ecology Research. 1. 953-957 (1999)
• [文献書誌] Sakai S.,& Ishii H.S.: "Why be completely outcrossing? evolutionarily stable outcrossing strategies in an environment where outcross pollenavailability is unpredictable"Evolutionary Ecology Research. 201. 171-187 (1999)
• [文献書誌] Anten N.P.R.,Hikosaka K.and Hirose T.: "Nitrogen utilisation and the photosynthetic system"In: B. Marshall and J.A. Roberts (eds) Leaf Development and Canopy Growth, Sheffield Academic Press, UK. (2000)
• [文献書誌] Ishii H.S.& Sakai S.: "Optimal timing of flower abortion; experimental study on Erythronium japoncum (Liliaceae)"Functional Ecology. (in press).
• [文献書誌] Sakai S.: "Size-number trade-off and allocation to flower pruduction in animal-pollinated plants"Plant Species Biology. (in press).