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

2014 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

一斉開花を人工的に引き起こす操作実験を行う予定で準備したが、自然条件での開花が起こり、操作実験を行うことができなかった。そのため、自然条件による一斉開花プロセスを観測し、以下のように操作実験との比較のためのデータを収集した。
1993年から継続している開花調査を継続して行った。新たに得られたデータの予備解析の結果、2013年の開花の直前にも乾燥した状態があったことが確認できた。また、フタバガキ科樹種の種子生産の豊凶現象には、炭水化物ではなく、幹へのリンの蓄積が重要である可能性が示唆された。一方、開花結実中の昆虫個体群動態が明らかとなった。
これまでの開花・結実フェノロジーデータを解析したところ、一斉開花への参加頻度は樹種によって異なることが分かった。そこで、一斉開花への参加頻度と樹木の吸水深度との関連性を調べるため、連続的サンプリングによる土壌水と道管水の酸素安定同位体比を分析した結果、より浅い吸水源に依存している樹種ほど一斉開花への参加頻度が高い可能性が示唆された。さらに、確率過程生態水文モデルの援用により開発した“樹木枯死指標”のコンビネーションを利用して、ボルネオ熱帯雨林の乾燥ストレス枯死が将来予測された降水変化によってどのように変えられるのかを調べた結果、エルニーニョに対応して突発的な強い乾燥が起こること、その強い乾燥は１～３月に起きること、そして、降水の季節性がもっとはっきりしてくることが明らかとなった。

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Height-related changes in leaf photosynthetic traits in diverse Bornean tropical rain forest trees. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenzo, T., Inoue, Y., Yoshimura, M., Yamashita, M., Tanaka-Oda, A. and Ichie, T.
  • 雑誌名: Oecologia 巻: 177 ページ: 191-202
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leaf water use in heterobaric and homobaric leafed canopy tree species in a Malaysian tropical rain forest. (2015)
  • 著者名/発表者名: Inoue, Y., Kenzo, T., Tanaka-Oda, A., Yoneyama, A. and Ichie, T.
  • 雑誌名: Photosynthetica 巻: - ページ: -
  • DOI: 10.1007/s11099-015-0105-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Host plant use by two Orthomeria (Phasmida: Aschiphasmatini) species feeding on Macaranga myrmecophytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Shimizu-kaya, U. & Itioka, T.
  • 雑誌名: Entomological Science 巻: 18(1) ページ: 113-122
  • 査読あり
• [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] Use of natural abundance of radiocarbon (14C) to examine the dependence of consumers on detritus in a tropical rainforest food web. (2015)
  • 著者名/発表者名: Hyodo, F., Matsumoto, T., Takematsu, Y. & Itioka, T.
  • 雑誌名: Functional Ecology 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of natural abundance of radiocarbon (14C) to examine the dependence of consumers on detritus in a tropical rainforest food web. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ishii, R., Sakai, S., Fujita, N., Itioka, T. & Yamamura, N.
  • 雑誌名: Global Environmental Research 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Negative correlation between ant and spider abundances in the canopy of a Bornean tropical rainforest. (2015)
  • 著者名/発表者名: Katayama, M., Kishimoto-Yamada, K., Tanaka, H. O., Endo, T., Hashimoto, Y., Yamane, S. & Itioka, T.
  • 雑誌名: Biotropica 巻: 47(3) ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Congruence of microsatellite and mitochondrial DNA variation in acrobat ants (Crematogaster subgenus Decacrema, Formicidae: Myrmicinae) inhabiting Macaranga (Euphorbiaceae) myrmecophytes. (2015)
  • 著者名/発表者名: Ueda, S., Nagano, Y., Kataoka, Y., Komatsu, T., Itioka, T., Shimizu-kaya, U., Inui, Y. & Itino, T.
  • 雑誌名: Plos One 巻: 10(2) ページ: -
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0116602
  • 査読あり
• [雑誌論文] How much have we learned about seasonality in tropical insect abundance since Wolda (1988)? (2015)
  • 著者名/発表者名: Kishimoto-Yamada, K. & Itioka, T.
  • 雑誌名: Entomological Science 巻: in press ページ: in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Throughfall under a teak plantation in Thailand: a multifactorial analysis on the effects of canopy phenology and meteorological conditions. (2015)
  • 著者名/発表者名: Tanaka, N., Levia, D., Igarashi, Y., Nanko, K., Yoshifuji, N., Tanaka, K., Tantasirin, C., Suzuki, M. and Kumagai, T.
  • 雑誌名: International Journal of Biometeorology 巻: in press ページ: in press
  • DOI: 10.1007/s00484-014-0926-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Environmental control of canopy stomatal conductance in a tropical deciduous forest in northern Thailand. (2015)
  • 著者名/発表者名: Igarashi, Y., Kumagai, T., Yoshifuji, N., Sato, T., Tanaka, N., Tanaka, K., Suzuki, M. and Tantasirin, C.
  • 雑誌名: Agricultural and Forest Meteorology 巻: 202 ページ: 1-10
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effects of an induced short-term drought period on the spatial variations in soil respiration measured around emergent trees in a typical Bornean tropical forest, Malaysia. (2015)
  • 著者名/発表者名: M. Ohashi, T. Kume, N. Yoshifuji, L. K. Kho, M. Nakagawa, T. Nakashizuka.
  • 雑誌名: Plant and Soil 巻: 387 ページ: 337-349
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biotic and abiotic drivers of dipterocarp seedling survival following mast fruiting in Malaysian Borneo. (2015)
  • 著者名/発表者名: C. Oshima, Y. Tokumoto, M. Nakagawa.
  • 雑誌名: Journal of Tropical Ecology 巻: 31 ページ: 129-137
  • 査読あり
• [雑誌論文] Spatiotemporal variability in the reproductive success of the continually flowering shrub Dillenia suffruticosa in Borneo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Tokumoto, Y., Sakai, S., Matsushita, M., Ohkubo, T., Nakagawa, M.
  • 雑誌名: Biotropica 巻: 46 ページ: 583-590
  • 査読あり
• [雑誌論文] Usability of noise-free daily satellite-observed green-red vegetation index values for monitoring ecosystem changes in Borneo. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nagai, S., Ishii1, R., Suhaili, A. B., Kobayashi, H., Matsuoka, M., Ichie, T., Motohka, T., Kendawang, J. J. and Suzuki, R.
  • 雑誌名: nternational Journal of Remote Sensing 巻: Ⅰ35 ページ: 7910-7926
  • 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. & Itioka, T.
  • 雑誌名: Journal of the Lepidopterists' Society 巻: 68(1) ページ: 31-36
  • 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. & Itioka, T.
  • 雑誌名: Zootaxa 巻: 3786(1) ページ: 73-78
  • 査読あり
• [雑誌論文] Vertical variations in wood CO2 efflux for live emergent trees in a Bornean tropical rainforest. (2014)
  • 著者名/発表者名: Katayama, A., Kume, T., Komatsu, H., Ohashi, M., Matsumoto, K., Ichihashi, R., Kumagai, T. and Otsuki, K.
  • 雑誌名: Tree Physiology 巻: 34(5) ページ: 503-512
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transpiration characteristics of a rubber plantation in central Cambodia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kobayashi, N., Kumagai, T., Miyazawa, Y., Matsumoto, K., Tateishi, M., Lim, T. K., Mudd, R. G., Ziegler, A., Giambelluca, T. W. and Yin, S.
  • 雑誌名: Tree Physiology 巻: 34(3) ページ: 285-301
  • 査読あり
• [雑誌論文] Implications of leaf-scale physiology for whole tree transpiration under seasonal flooding and drought in central Cambodia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, Y., Tateishi, M., Komatsu, H., Iwanaga, F., Mizoue, N., Ma, V., Sokh, H. and Kumagai, T.
  • 雑誌名: Agricultural and Forest Meteorology 巻: 198-199 ページ: 221-231
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tropical tree water use under seasonal waterlogging and drought in central Cambodia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Miyazawa, Y., Tateishi, M., Komatsu, H., Ma, V., Kajisa, T., Sokh, H., Mizoue, N. and Kumagai, T.
  • 雑誌名: Journal of Hydrology 巻: 515 ページ: 81-89
  • 査読あり
• [雑誌論文] Radiative and precipitation controls on root zone soil moisture spectra. (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakai, T., Katul, G. G., Kotani, A., Igarashi, Y., Ohta, T., Suzuki, M. and Kumagai, T.
  • 雑誌名: Geophysical Research Letters 巻: 41(21) ページ: 7546-7554
  • DOI: 10.1002/2014GL061745
  • 査読あり
• [学会発表] フタバガキ科樹木の繁殖フェノロジーは種によって応答する気象条件が異なるか？ (2015)
  • 著者名/発表者名: 森本彩夏, 谷尚樹, 佐竹暁子, 市栄智明, 保坂哲朗, 沼田真也
  • 学会等名: 第126回日本森林学会
  • 発表場所: 札幌市
  • 年月日: 2015-03-26 – 2015-03-29
• [学会発表] Short-term drought impacts on water use in Bornean tropical rainforest trees. (2015)
  • 著者名/発表者名: Kume, T., Oda, T., Inoue, Y., Yoshifuji, N., Katsuyama, M., Kumagai, T., Ichie, T.
  • 学会等名: 第62回日本生態学会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] 放射性炭素を用いた熱帯雨林樹木の過去50年の成長量解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 市栄智明, 吉原良, 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62回日本生態学会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] Exploring general flowering mechanism using long-term phenology data. (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐竹暁子, Yu-Yun Chen, 沼田真也, 小杉緑子, 谷誠, 市栄智明, 谷尚樹
  • 学会等名: 第62回日本生態学会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] ボルネオ島低地フタバガキ混交林における一斉結実現象の究極要因である捕食者飽和仮説の実証的検証 (2015)
  • 著者名/発表者名: 浅野郁・市岡孝朗
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] 擬態現象から考える多種共存機構：熱帯林におけるアリ類とアリ擬態クモ類の多様性 (2015)
  • 著者名/発表者名: 橋本佳明・遠藤知二・市岡孝朗・兵藤不二夫・山﨑健史・坂本広道
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] アリ植物オオバギ属に共生するシリアゲアリ類の核DNAシーケンスを用いた分子系統解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 上田昇平・小松貴・Quek S.-P.・清水加耶・乾陽子・市岡孝朗・市野隆雄
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] 熱帯雨林の多様な消費者のデトライタスに依存している：放射性炭素分析による解明 (2015)
  • 著者名/発表者名: 兵藤不二夫・松本崇・竹松葉子・市岡孝朗
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] 湿潤熱帯林におけるフタバガキ科樹木の吸水深度と開花 (2015)
  • 著者名/発表者名: 川原和眞・中川弥智子・松尾奈緒子・青木万実・小杉緑子・酒井章子
  • 学会等名: 第62回日本生態学会大会
  • 発表場所: 鹿児島市
  • 年月日: 2015-03-18 – 2015-03-22
• [学会発表] Flowering phenology and environmental change: comparison between temperate and tropical rain forests. (2015)
  • 著者名/発表者名: Yeoh, S.H., Satake, A., Numata, S., Ichie, T., Leong, L.S., Basherudin, N., Muhammad, N., Chen, Y.-Y., Kosugi, Y., Tani, M., Tani, N.
  • 学会等名: 第56回日本植物生理学会
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2015-03-16 – 2015-03-18
• [学会発表] オオバギ属を食樹とするムラサキシジミ類における好蟻性形質の進化 (2014)
  • 著者名/発表者名: 上田昇平・清水加耶・大久保忠浩・市岡孝朗・乾陽子・矢後勝也・小松貴・市野隆雄
  • 学会等名: 日本昆虫学会第74回大会
  • 発表場所: 東広島市
  • 年月日: 2014-09-13 – 2014-09-16
• [学会発表] How Emergent Trees in a Bornean Tropical Rainforest can Mitigate Impacts of Drought? (2014)
  • 著者名/発表者名: Kume, T., Oda, T., Inoue, Y., Yoshifuji, N., Katsuyama, M., Kumagai, T., Ichie, T.
  • 学会等名: 6th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-13
• [学会発表] Variation of leaf δ15N in diverse tree species in lowland dipterocarp rainforest, Malaysia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Ｔanaka-Oda, A., Kenzo, T., Ichie, T.
  • 学会等名: 6th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-13
• [学会発表] Interspecific relationships of wood traits between stem and root in Bornean tropical trees. (2014)
  • 著者名/発表者名: M. Nakagawa, M. Hori, R. Dan, H. Kurokawa.
  • 学会等名: The 6th symposium on physiological processes in roots of woody plants
  • 発表場所: Nagoya
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-13
• [学会発表] フタバガキ科樹種の種子生産に対する貯蔵炭水化物の貢献度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 市栄智明, 吉田昌平, 吉原良, 五十嵐秀一, 永益英敏, 兵藤不二夫, 陀安一郎
  • 学会等名: 第24回日本熱帯生態学会
  • 発表場所: 宇都宮市
  • 年月日: 2014-06-13 – 2014-06-15
• [学会発表] 東南アジア熱帯雨林における巨大高木リュウノウジュとホソバリュウノウジュの雑種形成 (2014)
  • 著者名/発表者名: 濱田稔史, 名波哲, 山倉拓夫, 伊東明, 上谷浩一, 市栄智明, 田中憲蔵, Lucy Chong
  • 学会等名: 第24回日本熱帯生態学会
  • 発表場所: 宇都宮市
  • 年月日: 2014-06-13 – 2014-06-15
• [図書] ボルネオにおける森林劣化に伴うチョウ類多様性の変化. 「熱帯アジアのチョウ」(矢田脩 編) (2015)
  • 著者名/発表者名: 市岡孝朗
  • 総ページ数: 226-238
  • 出版者: 北隆館
• [図書] 理科好きな子に育つふしぎのお話３６５ 自然史学会連合（監修） (2014)
  • 著者名/発表者名: 酒井章子
  • 総ページ数: 391
  • 出版者: 誠文堂新光社
• [図書] Springer (2014)
  • 著者名/発表者名: Takano, K.T., Nakagawa, M., Itioka, T., Kishimoto-Yamada, K., Yamashita, S., Tanaka, H.O., Fukuda, D., Nagamasu, H., Ichikawa, M., Kato, Y., Momose, K., Nakashizuka, T. & Sakai, S.
  • 総ページ数: 27-49
  • 出版者: The extent of biodiversity recovery during reforestation after swidden cultivation and the impacts of land-use changes on the biodiversity of a tropical rainforest region in Borneo
• [図書] Integrative Observations and Asswssments. "Ecological Research Monographs Asia-Pacific Biodiversity Observation Network (2014)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Nakano・Tetsukazu Yahara・Tohru Nakashizuka (Editors)
  • 総ページ数: 431
  • 出版者: Springer