大規模降水遮断実験による熱帯林の一斉開花現象のメカニズム解明

2013 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 23255002
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 中静 透 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (00281105)
• 研究分担者: 酒井 章子 京都大学, 生態学研究センター, 准教授 (30361306) ; 市岡 孝朗 京都大学, 人間・環境学研究科(研究院), 教授 (40252283) ; 熊谷 朝臣 名古屋大学, 地球水循環研究センター, 准教授 (50304770) ; 中川 弥智子 名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (70447837) ; 市榮 智明 高知大学, 自然科学系, 准教授 (80403872)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• キーワード: 熱帯林 / 一斉開花 / 短期乾燥 / 操作実験

研究実績の概要

人工的な乾燥を引き起こすため、対照木を選木し、実験を行う準備を始めたところ、昨年に引き続き、自然状態で開花が観察され始めたため、開花の推移を見守ることとした。しかし、開花は大規模であり、人口開花実験としての意味がほとんどなくなったため、急遽実験をとりやめ、自然状態での一斉開花観測に切り替えた。自然状態と実験によるものを比較するため、以下のような項目について調査を行った。
1.展葉・開花を引き起こす樹木の生理的閾値と樹体内の水分動態と展葉・開花・結実に伴う樹木内部の炭水化物や栄養塩の動態、2.展葉にともなう食葉性昆虫の動態と送粉共生系の変化および種子―種子捕食者関係の変化、3.開花・展葉が生態系全体の物質収支に与える影響。
一方、昨年の結果とこれまでの長期観測の結果を合わせて整理した結果、1992年から約20年以上にわたる長期の開花特性が明らかとなった。そのデータを解析した結果、一斉開花への参加頻度の種による違い、乾燥時に水分をどの土壌深度から利用するか、さらに両性質間の相関関係などが解析できた。また、開花時の食葉性昆虫、送粉昆虫、種子捕食昆虫などの組成の一般性についても解析が可能であることが分かった。現在これらのデータを分析中である。一方、こうした開花現象を引き起こす気象刺激とエルニーニョなど地球規模での気象変動との関係についても、これまでより長期のデータによる解析が可能となったため、現在これを用いた詳細な検討を行っている。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

これまで、数年に一度しか観測されなかった一斉開花現象が、ほぼ毎年見られるようになり、人工的に感想を引き起こす実験が難しくなっている。一回開花をすると、樹体の物質循環などを考えると、少なくとも半年以上は実験を避けたいので、開花が終わったといっても、すぐに実験を行うことは難しく、遅れを取り戻すのが困難である。

今後の研究の推進方策

来年度が最後のチャンスとなるため、十分に準備をして開花実験を行う。もし、再度開花をするようであれば、開花実験を行う計画を変更し、これまで得られた長期データの解析と過去の開花実験のデータの解析に方向転換する。

研究成果

• [雑誌論文] Chronosequential changes in butterfly diversity during forest restoration after swidden cultivation in a humid tropical rainforest region in Borneo. (2015)
  • 著者名/発表者名: Itioka, T., Takano, K. T., Kishimoto-Yamada, K., Tzuchiya, T., Ohshima, Y., Katsuyama, R., Yago, M., Yata, O., Nakagawa, M. & Nakashizuka, T.
  • 雑誌名: Journal of Forest Research 巻: 20 ページ: 125-134
  • DOI: 10.1007/s10310-014-0444-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exploitation of food bodies on Macaranga myrmecophytes by larvae of a lycaenid species, Arhopala zylda (Lycaeninae). (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimizu-kaya, U., Okubo, T. and Itioka, T.
  • 雑誌名: ournal of the Lepidopterists’ Society 巻: 68(1) ページ: 31-36
  • 査読あり
• [雑誌論文] Host plant use by two Orthomeria (Phasmida: Aschiphasmatini) species feeding on Macaranga myrmecophytes. (2014)
  • 著者名/発表者名: Shimizu-kaya, U. and Itioka, T.
  • 雑誌名: Entomological Science 巻: 18(1) ページ: 113-122
  • DOI: 10.1111/ens.12093
  • 査読あり
• [雑誌論文] A new genus and species of myrmecophilous brentid beetle (Coleoptera: Brentidae) inhabiting the myrmecophytic epiphytes in the Bornean rainforest canopy. (2014)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, M., Bartolozzi, L., Inui, Y., Tanaka, H. O., Hyodo, F., Shimizu-kaya, U., Takematsu, Y., Hishi, T. and Itioka, T.
  • 雑誌名: Zootaxa 巻: 3786(1) ページ: 73-78
  • DOI: 10.11646/zootaxa.3786.1.5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differences in female reproductive success between female and hermaphrodite individuals in the subdioecious shrub Eurya japonica (Theaceae). (2014)
  • 著者名/発表者名: H. Wang, M. Matsushita, N. Tomaru, M. Nakagawa.
  • 雑誌名: Plant Biology 巻: 17(1) ページ: 194-200
  • DOI: 10.1111/plb.12189
  • 査読あり
• [雑誌論文] Deforestation-induced reduction in rainfall. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kumagai, T., Kanamori, H. and Yasunari, T.
  • 雑誌名: Hydrological Processes 巻: 27(25) ページ: 3811-3814
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carbon allocation in a Bornean tropical rainforest without dry seasons. (2013)
  • 著者名/発表者名: Katayama, A., Kume, T., Komatsu, H., Saitoh, T., Ohashi, M., Nakagawa, M., Suzuki, M., Otsuki, K. and Kumagai, T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 126(4) ページ: 505-515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ontogenetic changes in carbohydrate storage and sprouting ability in pioneer tree species occurring in Peninsular Malaysia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenzo, T., Ichie, T., Yoneda, R., Tanaka-Oda, A., Azani, M. A. and Majid, N. M.
  • 雑誌名: Biotropica 巻: 45 ページ: 427-433
  • 査読あり
• [雑誌論文] Seasonality in phytophagous scarabaeid (Melolonthinae and Rutelinae) abundances in an ‘aseasonal’ Bornean rainforest. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto-Yamada, K. and Itioka, T.
  • 雑誌名: Insect Conservation and Diversity 巻: 16 ページ: 179-188
  • DOI: 10.1111/j.1752-4598.2012.00201.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Change in biomass of symbiotic ants throughout the ontogeny of a myrmecophyte, Macaranga beccariana (Euphorbiaceae). (2013)
  • 著者名/発表者名: Handa, C., Okubo T., Yoneyama, A., Nakamura, M., Sakaguchi, M., Takahashi, N., Okamoto, M., Tanaka-Oda, A., Kenzo, T., Ichie, T. and Itioka, T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 巻: 126(1) ページ: 73-79
  • DOI: 10.1007/s10265-012-0500-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of remnant primary forests on ant and dung beetle species diversity in a secondary forest in Sarawak, Malaysia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto-Yamada, K., Hyodo, F., Matsuoka, M., Hashimoto, Y., Kon, M., Ochi, T., Yamane, S., Ishii, R., Itioka, T.
  • 雑誌名: Journal of Insect Conservation 巻: 17(3) ページ: 591-605
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tree community structure, dynamics, and diversity partitioning in a Bornean tropical forested landscape. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa, M., Momose, K., Kishimoto-Yamada, K., Kamoi, T., Tanaka, H. O., Kaga, M., Yamashita, S., Itioka, T., Nagamasu, H., Sakai, S., Nakashizuka, T.
  • 雑誌名: Biodiversity and Conservation 巻: 22(1) ページ: 127-140
  • DOI: 10.1007/s10531-012-0405-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Assemblage of flower visitors to Dillenia suffruticosa and possible negative effects of disturbances in Sarawak, Malaysia. (2013)
  • 著者名/発表者名: Tokumoto, Y., Itioka, T., Ohkubo, T., Tadauchi, O., Nakagawa, M.
  • 雑誌名: Entomological Science 巻: 16(3) ページ: 341-351
  • DOI: 10.1111/ens.12018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Microfungi associated with a myrmecophyte Macaranga bancana. (2013)
  • 著者名/発表者名: Hirose, D., Sakai, S., Itioka, T., Osono, T.
  • 雑誌名: Tropics 巻: 22(1) ページ: 19-25
  • 査読あり
• [雑誌論文] Myrmecoxeny in Arhopala zylda (Lepidoptera, Lycaenidae) larvae feeding on Macaranga myrmecophytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimizu-kaya, U., Okubo, T., Inui, Y., Yago, M. and Itioka, T.
  • 雑誌名: Entomological News 巻: 123(1) ページ: 63-70
  • 査読あり
• [雑誌論文] Potential host range of myrmecophilous Arhopala butterflies feeding on Macaranga myrmecophytes. (2013)
  • 著者名/発表者名: Shimizu-kaya, U., Okubo, T., Inui, Y., and Itioka, T.
  • 雑誌名: Journal of Natural History 巻: 47(43-44) ページ: 2707-2717
  • 査読あり
• [雑誌論文] Wide host ranges of herbivorous beetles? : Insights from DNA barcoding. (2013)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto-Yamada, K., Kamiya, K., Meleng, P., Diway, B., Kaliang, H., Chong, L., Itioka, T., Sakai, S. and Ito, M.
  • 雑誌名: PlosOne 巻: 8(9) ページ: e74426
  • 査読あり
• [雑誌論文] New Pilophorus species associated with Macaranga trees from Malaysia (Heteroptera: Miridae: Phylinae). (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakatani, Y., Komatsu, T., Ueda, S., Itino, T., Shimizu-kaya, U., Itioka, T. and Hashim, R.
  • 雑誌名: Tijdschrift voor Entomologie 巻: 156(2-3) ページ: 113-126
  • 査読あり
• [雑誌論文] アリ植物を食べる昆虫: オオバギ属のアリ植物を利用する植食性昆虫 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市岡孝朗
  • 雑誌名: 北方林業 巻: 65(4) ページ: 113-116
• [雑誌論文] Recovery of litter and soil invertebrate communities following swidden cultivation in Sarawak, Malaysia. (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Yoshima, Y. Takematsu, A. Yoneyama, M. Nakagawa.
  • 雑誌名: The Raffles Bulletin of Zoology 巻: 61 ページ: 767－777
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationships between functional traits and the ability of forest tree species to reestablish in secondary forest and enrichment plantations in the uplands of northern Thailand (2013)
  • 著者名/発表者名: Lamthai Asanok, Dokrak Marod, Prateep Duengkae, Umpron Pranmongkol, Hiroko Kurokawa, Masahiro Aiba, Masatoshi Katabuchi, Tohru Nakashizuka
  • 雑誌名: Forest Ecology and Management 巻: 296 ページ: 9-23
  • 査読あり
• [学会発表] Changes in the use of ecosystem services by local people: cause and consequences (2014)
  • 著者名/発表者名: Shoko SAKAI,Choy Yee KEONG,Miyako KOIZUMI,Keiko KISHIMOTO-YAMADA,Masahiro ICHIKAWA,Yumi KATO,Kohei Takenaka TAKANO,Takao ITIOKA,Ryoji SODA,Hiromitsu SAMEJIMA,Izuru SAIZEN,Tohru NAKASHIZUKA,
  • 学会等名: Global Land Project Open Science Meeting
  • 発表場所: Berlin（Germany）
  • 年月日: 2014-03-19 – 2014-03-21
• [学会発表] 放射性炭素を用いた熱帯雨林樹木の成長量解析技術の開発 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市栄智明, 吉原良, 高山佳苗, 五十嵐秀一, 田中憲蔵, 新山馨, Abd Rahman Kassim, Christine Dawn Fletcher, 陀安一郎
  • 学会等名: 第61回日本生態学会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-03-16 – 2014-03-16
• [学会発表] Pollination in tropical forests: specialization, network structure and pollinator availability (2014)
  • 著者名/発表者名: Sakai, S.
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-03-14 – 2014-03-18
• [学会発表] ヒサカキの花の形態的特徴と訪花昆虫群集における性差 (2014)
  • 著者名/発表者名: 王けい・戸丸信弘・中川弥智子
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-03-14 – 2014-03-18
• [学会発表] 蛇紋岩地・黄柳野における樹木群集の種組成に立地環境が与える影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 樋口恵吾・松下通也・渡辺洋一・中川弥智子
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-03-14 – 2014-03-18
• [学会発表] 実生群集動態は上層木の影響を受けるのか？ (2014)
  • 著者名/発表者名: 渡辺直登・岡田知也・大谷奏恵・中川弥智子
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-03-14 – 2014-03-18
• [学会発表] 根の分解率は何によって決まるかね？―熱帯樹木の太根を用いた分解実験と材特性分析― (2014)
  • 著者名/発表者名: 堀めぐみ・中川弥智子
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-03-14 – 2014-03-18
• [学会発表] フタバガキ科樹木の吸水深度と開花頻度の関係 (2014)
  • 著者名/発表者名: 川原和眞・酒井章子・青木万実・松尾奈緒子・中川弥智子
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-03-14 – 2014-03-18
• [学会発表] ボルネオ島の熱帯雨林における物質生産と樹木群集の動態に対する干ばつの長期的インパクト (2014)
  • 著者名/発表者名: 藤井新次郎・佐藤永・熊谷朝臣・中川弥智子
  • 学会等名: 第61回日本生態学会大会
  • 発表場所: 広島市
  • 年月日: 2014-03-14 – 2014-03-18
• [学会発表] International Workshop on Ecological Knowledge for Adaptation on Climate Change (2013)
  • 著者名/発表者名: Tohru Nakashizuka
  • 学会等名: Ecological adaptation to climatic change
  • 発表場所: Bang Krachao, Thailand
  • 年月日: 2013-12-02 – 2013-12-03
• [学会発表] Influence of under-growing bamboos to the aboveground biomass in a tropical seasonal forest, Thailand (2013)
  • 著者名/発表者名: Tanaka,H. Marod,D. Kutintara,U. Panuthai,S. Hirai,K. Takahashi,M. Saito,T. Nakashizuka,T. and Saito,T.
  • 学会等名: International Workshop on Ecological Knowledge for Adaptation on Climate Change
  • 発表場所: Bang Krachao, Thailand
  • 年月日: 2013-12-02 – 2013-12-03
• [学会発表] Regeneration dynamics during 20 years in abandoned areas of a tropical seasonal forest (2013)
  • 著者名/発表者名: Dokrak Marod, Utis Kutintara, Torlarp Kamyo, Hiroshi Tanaka, Masamichi Takahashi, Shigeo Kobayashi and Tohru Nakashizuka
  • 学会等名: International Workshop on Ecological Knowledge for Adaptation on Climate Change
  • 発表場所: Bang Krachao, Thailand
  • 年月日: 2013-12-02 – 2013-12-03
• [学会発表] Evaluating Forest Ecosystem Functions/Services based on Plant Functional Traits (2013)
  • 著者名/発表者名: Hiroko Kurokawa, Masahiro Aiba, Tohru Nakashizuka
  • 学会等名: International Workshop on Ecological Knowledge for Adaptation on Climate Change
  • 発表場所: Bang Krachao, Thailand
  • 年月日: 2013-12-02 – 2013-12-03
• [学会発表] Plant Functional Traits and the Factors Determining Regeneration Affecting of Forest Tree Species Reestablish Ability in Uplands Restoration Practice, Northern Thailand (2013)
  • 著者名/発表者名: Lamthai Asanok, Dokrak Marod, Prateep Duengkae, Umpron Pranmongkol, Hiroko Kurokawa, Masahiro Aiba, Masatoshi Katabuchi and Tohru Nakashizuka
  • 学会等名: International Workshop on Ecological Knowledge for Adaptation on Climate Change
  • 発表場所: Bang Krachao, Thailand
  • 年月日: 2013-12-02 – 2013-12-03
• [学会発表] ナラ枯れで失われる恐れのある里山旧薪炭林の経済評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 今村航平・馬奈木俊介・中静 透
  • 学会等名: 日本生態学会東北地区会
  • 発表場所: 弘前市
  • 年月日: 2013-10-19 – 2013-10-20
• [学会発表] Development in assessment on biodiversity and ecosystem services in Japan. (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakashizuka, T
  • 学会等名: Asia-Pacific Regional workshop on Regional Interaction of IPBES
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 2013-09-02 – 2013-09-04
• [学会発表] シンガポール断片化林に生育するフタバガキ科雑種稚樹の乾燥耐性能力 (2013)
  • 著者名/発表者名: 市栄智明, 則近由貴, 田中憲蔵, 上谷浩一, Shawn Lum
  • 学会等名: 第23回日本熱帯生態学会年次大会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2013-06-05 – 2013-06-05
• [学会発表] マレー半島におけるフタバガキ科ショレア属種間雑種の分布 (2013)
  • 著者名/発表者名: 上谷浩一, Dwiyanti Fifi Gus, 原田光, 田中憲蔵, 米田令仁, Mohamad Azani Alias, Muhamad Nik Majid, Shawn Lum, 名波哲, 市栄智明
  • 学会等名: 第23回日本熱帯生態学会年次大会
  • 発表場所: 福岡市
  • 年月日: 2013-06-05 – 2013-06-05
• [図書] 一斉開花：多様な種が同調して刻む繁殖リズム. 新田梢、陶山佳久編. 生物リズムの生態学 時をはかる生物たちの多様性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐竹暁子,沼田真也, 谷尚樹, 市栄智明
  • 総ページ数: 印刷中
  • 出版者: 文一総合出版
• [図書] 熱帯林の生態学－空中の生物多様性－. 井出雄二, 大河内勇, 井上真編. 教養としての森林学 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市栄智明
  • 総ページ数: 252(222-224)
  • 出版者: 文英堂出版