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2018 年度 実績報告書

温帯林の種多様性創出における病原菌と菌根菌の相対的重要性

研究課題

研究課題/領域番号 16H04931
研究機関東北大学

研究代表者

清和 研二  東北大学, 農学研究科, 教授 (40261474)

研究分担者 陶山 佳久  東北大学, 農学研究科, 准教授 (60282315)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードジャンゼン-コンネル仮説 / 種多様性 / 病原菌 / 菌根菌 / 種特異性 / 空間分布 / 相対優占度 / ギャップ
研究実績の概要

本研究は、落葉広葉樹林における種多様性の創出・維持メカニズムを、野外播種試験の解析によって明らかにした。これまで無機的な環境のヘテロ性が主な要因と考えられてきたが、本研究では一本の成木の近傍における病原菌・菌根菌との相互作用が強く働いていることを解明した。
1.種多様性の増加を促す病原菌の種特異性を解明した。「親木近傍における種特異的な病原菌は同種実生の死亡を引き起こし、他種実生への置き替わりを促し、種多様性を増加させる」といったJanzen-Connell(J-C)仮説の温帯林で成立を促す、「葉の病気」の種特異性を明らかにした。特にウワミズザクラやミズキなどでは実生だけでなく稚幼樹まで枯死させ種多様性創出の大きな駆動要因となっていることを明らかにした。
2.種多様性の増加・減少を調整する菌根菌の役割を解明した。アーバスキュラー菌根菌と共生する樹種では親個体近くでは種特異的な病原菌から実生を守ることができず同種の実生が死亡し、種多様性が促進される。一方、外生菌根菌と共生する樹種では親個体近くでは病原菌の感染から実生を守ることができるので同種の実生が増加し種多様性が抑制されることを、野外播種実験によって明らかにした。
3.菌根菌タイプで空間分布パターンが異なることを天然林の大面積調査から明らかにした。外生菌根菌タイプではは親木との菌糸ネットワークによって結ばれた親木近傍の子個体に養分供給が促されそれらの成長が促進されるため、同種が集中して分布するようになり、結果的に相対優占度が増加した。一方、アーバスキュラー菌根菌タイプでは親子が離れて分布し相対優占度が減少することを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (10件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Gap creation alters the mode of conspecific distance-dependent seedling establishment via changes in the relative influence of pathogens and mycorrhizae.2020

    • 著者名/発表者名
      1.Wulantuya, Masaka, K., Bayandala , Fukasawa Y, Matsukura K, Seiwa K
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 192 ページ: 449-462

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s00442-020-04596-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Successful seedling establishment of arbuscular mycorrhizal-compared to ectomycorrhizal-associated hardwoods in arbuscular cedar plantations.2020

    • 著者名/発表者名
      Kenji Seiwa, Yuki Negishi, Yukino Eto, Masahiro Hishita, Kazuhiko Masaka, Yu Fukasawa, Kimiyo Matsukura, Masanori Suzuki
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 468 ページ: 118155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of thinning intensity in creating mixed hardwood and conifer forests within a Cryptomeria japonica conifer plantation: A 14-year study.2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Negishi, Yukino Eto, Masahiro Hishita, Sachi Negishi, Masanori Suzuki, Kazuhiko Masaka, Kenji Seiwa.
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 468 ページ: 118184

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of mycorrhizal associations in ontogenetic changes in spatial distribution patterns of hardwoods in an old-growth forest2019

    • 著者名/発表者名
      2.Sasaki, T., Konno, M., Hasegawa, Y., Imaji, A., Terabaru, M., Nakamura, R., Ohira,N., Matsukura, K., Seiwa K.
    • 雑誌名

      Oecologia

      巻: 189 ページ: 971-980

    • DOI

      10.1007/s00442-019-04376-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of seed size and relative abundance in conspecific negative distance-dependent seedling mortality for eight tree species in a temperate forest2019

    • 著者名/発表者名
      Seiwa Kenji、Masaka Kazuhiko、Konno Miki、Iwamoto Susumu
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 453 ページ: 117537~117537

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.foreco.2019.117537

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variable seed behavior increases recruitment success of a hardwood tree, Zelkova serrata , in spatially heterogeneous forest environments2018

    • 著者名/発表者名
      Oyama Hiroki、Fuse Osamu、Tomimatsu Hiroshi、Seiwa Kenji
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 415-416 ページ: 1~9

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.foreco.2018.02.004

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ecological properties of shoot- and single seeds in a hardwood, Zelkova serrata2018

    • 著者名/発表者名
      Oyama Hiroki、Fuse Osamu、Tomimatsu Hiroshi、Seiwa Kenji
    • 雑誌名

      Data in Brief

      巻: 18 ページ: 1734~1739

    • DOI

      doi: 10.1016/j.dib.2018.04.101

    • 査読あり
  • [学会発表] 菌根菌タイプの違いが距離依存的な実生の定着に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      古賀帆・佐々木崇徳・松倉君予・鈴木政紀・清和研二
    • 学会等名
      66回日本生態学会
  • [学会発表] 成木下の菌根菌相の違いが実生の生存に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      松倉君予・佐々木崇德・鈴木政紀・古賀帆・岡野邦宏・清和研二
    • 学会等名
      66回日本生態学会
  • [学会発表] 菌根菌タイプの異なる広葉樹5種の成木下における実生種の置き換わり2019

    • 著者名/発表者名
      古賀帆・佐々木崇徳・鈴木政紀・清和研二
    • 学会等名
      日本生態学会東北地区会
  • [学会発表] 日スギ人工林の混交林化が植物の葉の窒素濃度に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      増田千恵・清和研二
    • 学会等名
      第130 回日本森林学会
  • [学会発表] スギ人工林への広葉樹導入による水質浄化能の向上2019

    • 著者名/発表者名
      森川夢奈・根岸有紀・鈴木政紀・林誠二・渡邊未来・清和研二
    • 学会等名
      第130 回日本森林学会
  • [学会発表] 成木下の菌根菌相の違いが実生の生存に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      松倉君予・佐々木崇德・鈴木政紀・古賀帆・岡野邦宏・清和研二
    • 学会等名
      第130 回日本森林学会
  • [学会発表] スギ人工林における間伐強度が木材生産・生態 系サービスに及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      根岸有紀・林 誠二・松尾 歩・岡野邦宏・多田千佳・鈴木 政紀・清和研二
    • 学会等名
      第 129 回日本森林学会
  • [学会発表] 混交林における窒素循環の促進におよぼす根系 の発達と土壌微生物叢の影響2018

    • 著者名/発表者名
      松尾 歩・岡野邦宏・林 誠二・根岸有紀・多田千佳・鈴木 政紀・清和研二
    • 学会等名
      第 129 回日本森林学会大会
  • [学会発表] 樹木の種多様性が細根の生産性を増加させるか ―スギ人工林の間伐強度試験14年目の結果から―2018

    • 著者名/発表者名
      根岸有紀, 松尾歩, 鈴木政紀, 清和研二
    • 学会等名
      日本生態学会第65回全国大会
  • [学会発表] 成木近傍では同種と他種実生のどちらが定着しやすいか-菌根菌・病原菌による影響-2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木崇徳, 松倉君予, 鈴木政紀, 清和研二
    • 学会等名
      日本生態学会第65回全国大会
  • [図書] 樹に聴く清2019

    • 著者名/発表者名
      清和研二
    • 総ページ数
      296
    • 出版者
      築地書館
    • ISBN
      4806715905
  • [図書] 森林の変化と人類2018

    • 著者名/発表者名
      清和研二
    • 総ページ数
      274
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      978-4-320-05817-0

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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