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2018 年度 実績報告書

東アジアにおける森林植物の分布制限条件の解明と過去・現在・将来の分布変化予測

研究課題

研究課題/領域番号 15H02833
研究機関東京農業大学

研究代表者

田中 信行  東京農業大学, 国際食料情報学部, 教授 (80353762)

研究分担者 松井 哲哉  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 (20414493)
比嘉 基紀  高知大学, 教育研究部自然科学系理工学部門, 講師 (60709385)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
キーワード分布予測モデル / 生態系保全 / モニタリング / 気候温暖化 / 潜在生育域 / 植物生態学 / 適応策 / 脆弱性
研究実績の概要

東アジアの主要樹種のひとつであるカバノキ科のヤエガワカンバは、東アジアの大陸部では広域に分布する普通種である。しかし日本列島のヤエガワカンバは本州中部山岳と北海道にのみ隔離分布する。この分布の謎を解明するために、分布を気候条件から説明する生態ニッチモデルを構築し、最終氷期から現在までの潜在生育域の変化を推定した。
モデルの構築にあたり、従属変数である種の分布情報は、既存のヤエガワカンバの分布図や文献から抽出、または現地調査により分布を特定した。説明変数に用いた最終氷期最寒冷期、完新世中期および現在の気候条件は、既存のGCM気候シナリオ(CCSM4, MIROC, MPI)から、生態学的に意義のある19の変数(Bioclim)を用いた。分布予測モデルは、Maximum entropy principle algorithms (MaxEnt)を使用した。その結果、モデルの予測精度を示すAUC(Are Under Curve)は0.95を示し、高精度なモデルの構築に成功した。約2万年前の最終氷期最寒冷期のヤエガワカンバの潜在生育域は、中国大陸の中部から東部、極東ロシア、韓半島、日本列島にかけて連続的に分布していたと予測された。その後、約6,000年前の完新世中期には、分布が全体に北方に移動し、韓半島から極東ロシア沿海州が分布の中心となった。日本列島の分布もこの時期には中部地方と北海道に分断された隔離分布を示した。以上のことから後氷期の温暖化は大陸のヤエガワカンバの分布北上を促し、一方で日本列島における温暖湿潤化と多雪化は本州と北海道の隔離分布を促進したことが示唆された。本成果は、気候変動の影響評価技術の高度化と適応技術の開発に貢献しうる。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

日本と東アジア大陸に分布するカンバ科ヤエガワカンバの研究成果を公表できたことから、順調に進展していると判断した。また、温暖化影響予測とともに重要な影響検出を行うため、国内でモニタリング調査を実施しているが、2018年度は、温暖化に対して脆弱なブナ林が分布する筑波山において、5年おきに行われている森林モニタリング区(1ha)の調査、ブナの開花結実調査を実施した点も意義がある。

今後の研究の推進方策

今年度の成果以外にも成果が挙げられる可能性があるものとして、ロシアの科学アカデミーとの共同研究(ハイマツ分布の現在、6,000年前の温暖期、最終氷期の分布変化予測)、北京大学との共同研究(温帯の重要属であるナラ属の常緑・落葉樹種の分布変化予測)が挙げられる。これらのとりまとめ、公表を行う。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] ロシア科学アカデミー植物園(ロシア連邦)

    • 国名
      ロシア連邦
    • 外国機関名
      ロシア科学アカデミー植物園
  • [国際共同研究] 北京大学/雲南大学/国立台湾大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      北京大学/雲南大学/国立台湾大学
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] 国立樹木園/生物資源研究館(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      国立樹木園/生物資源研究館
  • [雑誌論文] Formation of disjunct plant distributions in Northeast Asia: a case study of Betula davurica using a species distribution model2018

    • 著者名/発表者名
      Shitara T, Nakamura Y, Matsui T, Tsuyama I, Haruka O, Kamijo T.
    • 雑誌名

      Plant Ecology

      巻: 219 ページ: 1105-1115

    • DOI

      10.10007/s11258-018-0862-y

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Potential impact of climate change on canopy tree species composition of cool-temperate forests in Japan using a multivariate classification tree model2018

    • 著者名/発表者名
      Matsui T, Nakao K, Higa M, Tsuyama I, Kominami Y, Yagihashi T, Koide D, Tanaka N
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 33 ページ: 289-302

    • DOI

      10.1007/s11284-018-1576-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 日本の寒帯・亜寒帯性針葉樹の分布と気候変動影響2018

    • 著者名/発表者名
      松井哲哉, 田中信行, 津山幾太郎
    • 雑誌名

      生物の科学 遺伝

      巻: 72 ページ: 70-78

  • [雑誌論文] Vulnerability of subalpine fir species to climate change: using species distribution modeling to assess the future efficiency of current protected areas in the Korean Peninsula2018

    • 著者名/発表者名
      Yun J-H, Nakao, K, Tsuyama, I., Matsui, T., Park C-H, Lee B-Y, Tanaka, N.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 33 ページ: 341-350

    • DOI

      10.1007/s11284-018-1581-5

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Climate change impact on potential habitats of buna (Fagus crenata) and a current migration process in the northernmost population in Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, N., Kitamura, K., Matsui, T.
    • 学会等名
      2018 International Association for Vegetation Science 61st Annual Symposium. Bozeman, Montana, USA. (2018.07)
  • [学会発表] Factors determining distributions of the vegetation boundary between evergreen and deciduous broad leaved forests in eastern Asia.2018

    • 著者名/発表者名
      Higa, M., Matsui, T., Nakao, K., Tanaka, N., Wang, Z.
    • 学会等名
      2018 International Association for Vegetation Science 61st Annual Symposium. Bozeman, Montana, USA. (2018.07)
    • 国際学会
  • [学会発表] How did disjunct distributions form during the Quaternary climate change in Northeast Asia? - A case study of Betula davurica Pall. using a species distribution model2018

    • 著者名/発表者名
      Shitara, T., Nakamura, Y., Matsui, T., Tsuyama, I., Ohashi, H., Kamijo, T.
    • 学会等名
      2018 International Association for Vegetation Science 61st Annual Symposium. Bozeman, Montana, USA. (2018.07)
  • [学会発表] オリエントブナ(Fagus orientalis)における過去から現在への潜在生育域の分布変遷2018

    • 著者名/発表者名
      松井哲哉, Kavgaci, A., 高野宏平, 大橋春香, 平田晶子, Muenever, A., 田中信行
    • 学会等名
      日本生態学会第65回全国大会 (2018年3月、札幌)
    • 国際学会

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公開日: 2019-12-27  

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