菌類との相互作用に基づく種多様性維持メカニズムの解明と生態系機能に関する研究

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23380079
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 清和 研二 東北大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40261474)
• 研究分担者: 齋藤 雅典 東北大学, 大学院・農学研究科, 教授 (40355079) ; 林 誠二 国立環境研究所, 水土壌圏環境研究領域, 室長 (10300849) ; 陶山 佳久 東北大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (60282315) ; 梅 木清 千葉大学, 大学院・園芸学研究科, 准教授 (50376365) ; 深澤 遊 東北大学, 大学院・農学研究科, 助教 (30594808)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 種多様性 / 落葉広葉樹林 / 病原菌 / 菌根菌 / ギャップ / スギ人工林 / 水源涵養機能 / 水質浄化能力

研究概要

落葉広葉樹林における種多様性維持メカニズムを実生と敵対する病原菌ならびに共生する菌根菌との関係から明らかにした。暗い林内では、成木下では種特異的な病原菌（立ち枯れ病・葉の病気）による同種実生の高い死亡率が見られ、種多様性を高めるメカニズムが見られた。一方、ギャップでは半数の種では同種実生の高い死亡率が見られたが、半数では菌根菌感染により同種実生の成長促進が見られ、種多様性を低下させるメカニズムが見られた。
間伐強度を3段階に変えたスギ人工林では、種多様性の回復度合が高まるにつれ水源涵養機能（水浸透能）と水質浄化能力が高まる事を明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Landslide-facilitated species diversity in a beech-dominant forest (2013)
  • 著者名/発表者名: Seiwa, K., Miwa, Y., Akasaka S, Kanno H, Tomita M, Saitoh T, Ueno N, Kimura M, Hasegawa Y,Yamazaki M, Masaka,K
  • 雑誌名: Ecological Research 巻: 28巻 ページ: 29-41
  • DOI: 10.1007/s11284-012-0996-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Leaf longevity as a normalization constant in allometric predictions of plant production. PLOS ONE (2013)
  • 著者名/発表者名: Kikuzawa K, Seiwa K, Lechowicz MJ
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 8巻 ページ: e81873
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0081873
  • 査読あり
• [雑誌論文] 境界の地下はどうなっているのか -菌根菌群集と実生更新との関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 深澤遊, 九石太樹, 清和研二
  • 雑誌名: 日本生態学会誌 巻: 63巻 ページ: 239-249
  • URL: http://www.esj.ne.jp/esj/JJE/index.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] 森林の"境目"の生態学的プロセスを探る-趣旨説明- (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井敦, 山川博美, 清和研二
  • 雑誌名: 日本生態学会誌 巻: 63巻 ページ: 207-209
  • URL: http://www.esj.ne.jp/esj/JJE/index.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] 森林景観において境界効果はどこまで及んでいるのか? (2013)
  • 著者名/発表者名: 酒井敦, 山川博美, 清和研二
  • 雑誌名: 日本生態学会誌 巻: 63巻 ページ: 261-268
  • URL: http://www.esj.ne.jp/esj/JJE/index.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] スギ人工林における種多様性回復の階梯 - 境界効果と間伐効果の組み合わせから効果的な施業方法を考える (2013)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 雑誌名: 日本生態学会誌 巻: 63巻 ページ: 251-260
  • URL: http://www.esj.ne.jp/esj/JJE/index.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Morph-specific mating patterns in a low-density population of a heterodichogamous tree (2012)
  • 著者名/発表者名: Kimura M, Goto S, Suyama, Y, Matsui M, Keith Woeste, and Seiwa K, Morph-specific mating Kimura M, Goto S, Suyama, Y, Matsui M, Keith Woeste, and Seiwa K
  • 雑誌名: Juglans ailantifolia. Plant Ecology 巻: 213巻 ページ: 1477-1487
  • DOI: 10.1007/s11258-012-0105-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of thinning intensity on species diversity and timber production in a conifer (Criptomeria japonica) plantation in Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiwa K., Eto Y, Hishita M, Masaka K
  • 雑誌名: Journal of Forest Research 巻: 17巻 ページ: 468-478
  • DOI: 10.1007/s10310-011-0316-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Roles of thinning intensity in hardwood recruitment and diversity in a conifer, Criptomeria japonica plantation : A five-year demographic study (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiwa, K., Yukino Etoh, Masahiro Hisita, Kazuhiko Masaka, Aya Imaji, Naoto Ueno1, Yoichi Hasegawa, Miki Konno, Hiroshi Kanno, Megumi Kimura
  • 雑誌名: Forest Ecology and Management 巻: 269巻 ページ: 177-187
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2011.12.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] チマキザサの現存量および成長特性のギャップから林内にかけての変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 齋藤智之, 杉田久志, 西脇亜也, 清和研二
  • 雑誌名: 日林誌 巻: 94巻 ページ: 175-181
  • URL: http://www.forestry.jp/publish/JJFS/
  • 査読あり
• [雑誌論文] 宮城県鳴子峡 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 雑誌名: 自然保護 巻: 527巻 ページ: 22-22
  • URL: http://www.nacsj.or.jp/katsudo/kaiho/index.html
• [雑誌論文] 針広混交林化による生態系機能の回復と広葉樹の活用 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 雑誌名: 自然保護 巻: 527巻 ページ: 24-24
  • URL: http://www.nacsj.or.jp/katsudo/kaiho/index.html
• [雑誌論文] 被災の地,東北から(9) 木材利用で長期的復興を (2012)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 雑誌名: 森林技術 巻: 838巻 ページ: 45-45
  • URL: http://www.jafta.or.jp/contents/shinringijuts
• [雑誌論文] 種の多様性を活かした林業の再生 -震災を超えてー. 特集国際森林年-震災復興に林業・木材産業はいかに貢献できるか? (2011)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 雑誌名: 山林 巻: 1530巻 ページ: 10-18
  • URL: http://www.sanrinkai.or.jp/kaishi.html
• [雑誌論文] 「大学演習林からのたより④東北大学」生物多様性を生かした森林管理・林業の研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 雑誌名: グリーンエイジ 巻: 454巻 ページ: 38-41
  • URL: http://www.jpgreen.or.jp/greenage/
• [雑誌論文] 被災の地,東北から(6) 震災復興シンポジウム (2011)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 雑誌名: 森林技術 巻: 835巻 ページ: 45-45
  • URL: http://www.jafta.or.jp/contents/shinringijuts
• [雑誌論文] 被災の地,東北から (3)真の効率とは? (2011)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 雑誌名: 森林技術 巻: 832巻 ページ: 35-35
  • URL: http://www.jafta.or.jp/contents/shinringijuts/
• [雑誌論文] 被災の地, 東北から(1) (2011)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 雑誌名: 森林技術 巻: 830巻 ページ: 43-43
  • URL: http://www.jafta.or.jp/contents/shinringijuts/
• [雑誌論文] Specialisation of a fungal pathogen on host tree species in a cross inoculation experiment (2011)
  • 著者名/発表者名: Konno, M., Iwamoto, S, and Seiwa, K
  • 雑誌名: Journal of Ecology 巻: 99巻 ページ: 1394-1401
  • DOI: 10.1111/j.1365-2745.2011.01869.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Close relationship between leaf life span and seedling relative growth rate in temperate hardwood species (2011)
  • 著者名/発表者名: Seiwa, K., Kikuzawa, K
  • 雑誌名: Ecological Research 巻: 26巻 ページ: 173-180
  • DOI: 10.1007/s11284-010-0774-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] 菌類・植食者との相互作用が作り出す森林の種多様性- 要点と展望 - (2011)
  • 著者名/発表者名: 清和研二, 大園享司
  • 雑誌名: 日本生態学会誌 巻: 61巻 ページ: 291-295
  • URL: http://www.esj.ne.jp/esj/JJE/index.html
  • 査読あり
• [雑誌論文] Janzen-Connellモデルの温帯林での成立要因の検討 (2011)
  • 著者名/発表者名: 今埜実希, 清和研二
  • 雑誌名: 日本生態学会誌 巻: 61巻 ページ: 319-328
  • URL: http://www.esj.ne.jp/esj/JJE/index.Html
  • 査読あり
• [雑誌論文] 物質分配から見た成長と生存のトレードオフモデル (2011)
  • 著者名/発表者名: 今治安弥, 清和研二
  • 雑誌名: 本生態学会誌 巻: 61巻 ページ: 329-333
  • URL: http://www.esj.ne.jp/esj/JJE/index.Html
  • 査読あり
• [学会発表] 葉寿命を入れた植物生産のスケーリング理論 (2013)
  • 著者名/発表者名: 菊沢喜八郎, MJ Lechowicz, 清和研二
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] デュオダイコガミーと自家不和合性がクリの個体内・集団内の開花フェノロジーに与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川陽一, 陶山佳久, 清和研二
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 針葉樹人工林における種多様性の回復に伴う生態系機能の変化.-趣旨説明- (2013)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] スギ人工林における間伐強度が種多様性の回復および炭素固定量に及ぼす影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 根岸幸枝, 清和研二
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] スギ人工林における種多様性と水源涵養機能 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清和研二, 国井大輔, 深沢遊, 林誠二
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 間伐強度の異なるスギ人工林における栄養塩の循環 (2013)
  • 著者名/発表者名: 林誠二, 渡邊未来, 越川昌美, 渡邊圭司, 多田千佳, 深澤遊, 清和研二
  • 学会等名: 60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 間伐強度の異なるスギ人工林土壌における O 層の変化と A 層上部の特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 榎並麻衣, 菅野均志, 清和研二, 高橋正, 南條正巳
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] 間伐強度の違いが土壌細菌叢に与える影響 (2013)
  • 著者名/発表者名: 渡邊圭司, 渡邊未来, 林誠二, 多田千佳, 清和研二
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] ミズキ実生から分離された内生菌の病原菌抵抗性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤さや, 深沢遊, 清和研二
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] ケヤキの種子二型とハビタット選択 (2013)
  • 著者名/発表者名: 大山裕貴, 清和研二
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] Relative importance of mycorrhizal- and pathogenic-fungi on seed and seedling fate of two hardwood species affected by light conditions and distance from conspecifics (2013)
  • 著者名/発表者名: Wulantuya, Fukasawa Y, Seiwa K
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] Relative importance of pathogenic- and arbuscular mycorrhizal-fungi on seedling establishment in heterogeneous light conditions in a temperate forest (2013)
  • 著者名/発表者名: Bayandala, Fukasawa Y, Seiwa K
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] Seed germination cues of pioneer tree species with different seed sizes (2013)
  • 著者名/発表者名: Xia Q, Seiwa K
  • 学会等名: 第60回日本生態学会
  • 発表場所: 静岡市
  • 年月日: 20130305-09
• [学会発表] Lechowics MJ Scaling theory of plant production incorporating leaf longevity INTECOL (2013)
  • 著者名/発表者名: Kikuzawa K, Seiwa K
  • 学会等名: 国際生態学会
  • 発表場所: イギリス・ロンドン
  • 年月日: 2013-08-25
• [学会発表] Relative important of red : far-red ratio and temperature fluctuation for seed germination of ten temperate pioneer tree species that differ in seed size. INTECOL (2013)
  • 著者名/発表者名: Qingqing Xia, M. Ando, K. Seiwa
  • 学会等名: 国際生態学会
  • 発表場所: イギリス・ロンドン
  • 年月日: 2013-08-25
• [学会発表] Important roles of host-specificity of pathogens in maintaining species diversity in a temperate forest. INTECOL (2013)
  • 著者名/発表者名: Seiwa K, Konno M, Iwamoto S
  • 学会等名: 国際生態学会
  • 発表場所: イギリス・ロンドン
  • 年月日: 2013-08-25
• [学会発表] ケヤキの種子散布における二型について (2012)
  • 著者名/発表者名: 大山裕貴, 清和研二
  • 学会等名: 第59回日本生態学会
  • 発表場所: 津市
  • 年月日: 20120317-21
• [学会発表] サイズの異なる種子の発芽に及ぼすR : FR比と変溫の相対的重要性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 夏青青, 清和研二
  • 学会等名: 第59回日本生態学会
  • 発表場所: 津市
  • 年月日: 20120317-21
• [学会発表] ウワミズザクラ実生の葉内から分離された内生菌の組成と病原菌抵抗性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤さや, 深澤遊, 清和研二
  • 学会等名: 第59回日本生態学会
  • 発表場所: 津市
  • 年月日: 20120317-21
• [学会発表] スギ人工林とそれに隣接する落葉広葉樹林における実生の菌根タイプと感染率の違い (2012)
  • 著者名/発表者名: 九石太樹, 深澤遊, 清和研二
  • 学会等名: 第59回日本生態学会
  • 発表場所: 津市
  • 年月日: 20120317-21
• [学会発表] ミズキとウワミズザクラの置き換わりに及ぼす病原菌と菌根菌の影響 (2012)
  • 著者名/発表者名: 巴音達拉, 深澤遊, 清和研二
  • 学会等名: 第59回日本生態学会
  • 発表場所: 津市
  • 年月日: 20120317-21
• [学会発表] Hardwood recruitment into conifer plantations in Japan : Effects of thinning and distance from neighboring hardwood forests (2012)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 学会等名: 第59回日本生態学会
  • 発表場所: 津市
  • 年月日: 20120317-21
• [学会発表] Replacement of tree seedlings from conspecifics to heterospecifics near the adult of Cornus controversa (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueno, U., Fukasawa, Y., Seiwa, K
  • 学会等名: 第59回日本生態学会
  • 発表場所: 津市
  • 年月日: 20120317-21
• [学会発表] Microbial community structure on tree leaves (2012)
  • 著者名/発表者名: Watanabe K, Watanaba M, Suda G, Koshikawa M, Yamamura S, Nishikori T, Takenaka A, Tada T, Seiwa K, Hayashi S
  • 学会等名: Annual meeting of Microbial Ecology in 2012
  • 発表場所: ドイツツービンゲン大学
  • 年月日: 2012-10-21
• [学会発表] Role of pathogens in maintaining species diversity of temperate forests. National Museum of Nature and Science International Symposium in 2012 (2012)
  • 著者名/発表者名: Seiwa, K
  • 学会等名: Environmental Adaptation and Speciation of Plants and Fungi
  • 発表場所: 東京都
  • 年月日: 2012-10-07
• [学会発表] ウワミズザクラ実生の葉内から分離された内生菌の組成と病原菌抵抗性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 加藤さや, 深澤遊, 清和研二
  • 学会等名: 日本生態学会東北地区会第56回大会
  • 発表場所: 鶴岡市
  • 年月日: 20111210-11
• [学会発表] Relative importance of the red : far-red ratios and temperature fluctuation for seed germination of pioneer species of deciduous broad-leaf trees depending on seed size (2011)
  • 著者名/発表者名: 夏青青, 清和研二
  • 学会等名: 日本生態学会東北地区会第56回大会
  • 発表場所: 鶴岡市
  • 年月日: 20111210-11
• [学会発表] 広葉樹導入を目的とした間伐がスギ人工林のO層及びA層上部の土壌特性に及ぼす影響-宮城県大崎市鳴子温泉尚沢地区の事例 (2011)
  • 著者名/発表者名: 榎並麻衣, 菅野均志, 清和研二, 高橋正, 南條正己
  • 学会等名: 土壌肥料学会
  • 発表場所: 鳥取市
  • 年月日: 2011-09-14
• [図書] 多種共存の森 -1000 年続く森と林業の恵み (2013)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 総ページ数: 1-280
  • 出版者: 築地書館
• [図書] 生態学者が書いた DNA の本 -メンデルの法則から遺伝情報の読み方まで (2013)
  • 著者名/発表者名: 井鷺 裕司, 陶山 佳久
  • 総ページ数: 1-200
  • 出版者: 文一総合出版
• [図書] 農林水産叢書 69, 「種の多様性を活かした林業の再生-震災を超えてー」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清和研二
  • 総ページ数: 42-50
  • 出版者: 農林水産奨励会