| 研究課題/領域番号 |
23380094
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| 研究機関 | 山形大学 |
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研究代表者 |
森 茂太 山形大学, 農学部, 教授 (60353885)
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| 研究分担者 |
萩原 秋男 琉球大学, 理学部, 教授 (90126889)
山路 恵子 筑波大学, 生命環境科学研究科(系), 准教授 (00420076)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| キーワード | 個体呼吸 / メタボリックスケーリング / 森林生態系 / 持続性 / 不均一環境 / 自己間引き / 密度効果 |
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| 研究概要 |
樹木は発芽直後の実生から最大個体サイズまで10の１２乗倍の重さに成長する。また、この長期にわたる成長期間にどのように呼吸を変化させるかが大きな生物学上の課題として検討されている。一方、森林生態系には常に時間空間的な不均一環境があり、こうした不均一性に応じて個体呼吸は大きくシフトする。しかし、現段階では個体呼吸のシフト幅はほとんどわかっていないことが大きな問題となっている。
本課題では、2012年夏に、不均一環境のある森林生態系５か所、裸子２か所、被子樹木３か所の樹木それぞれ２０個体づつ根とともに個体全体の呼吸を測定した。本年度はそのデータをさらに詳細に分析するとともにシダ植物など種子植物以外の維管束植物の個体呼吸も測定した。
森林内の不均一環境に応じて裸子樹木も被子樹木も個体呼吸は大きく変動しており、この変動の幅が裸子被子の系統間差を吸収して両者の差がほとんどなくなった。また、自己間引きの生じている生態系では個体呼吸に一定の非線形性がみられ、この傾向は裸子と被子の両者に共通していた。すなわち、被圧されて樹冠下にある小個体でも不均一環境で横からの光を受けて個体全体の重量当たりの呼吸速度が高くなる傾向が見られた。こうした小個体は森林に生じたギャップでの修復機能（レジリエンス）を表していると考えられた。
さらに、時間ととも変化する樹木密度と平均個体重量の関係、および自己間引き引き現象との関連性を理論的に検討した。両者の関係はロジスチック成長理論で統合することが可能であるが、一般ロジスチック成長曲線は柔軟性が高く上記の機能解析との深い関連性が示唆された。
このようにおおむね当初の目的を果たしつつ研究を継続している。
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| 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
研究計画で想定していた樹木個体呼吸測定が進展し、森林構造の分析も進んだ。さらに、当初の予想とはことなり、裸子、被子間や落葉、常緑樹間で個体呼吸に大きな差がないことが明らかとなった。これは従来のモデルにより行われてきた予想研究の結果とは異なる新たな重要知見である。しかし、本課題でもちいたサンプル数が十分であるかなど、今後も検討を続ける必要がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
現在測定を終了した総個体呼吸数は約５００個体以上に達した、しかし、樹高３０ｍを超える大型樹木の測定値は非常にすくない。このため本年度は、樹齢１００年を超えるスギ人工林など大型樹木の個体呼吸を可能な限り数多く測定することで、実生から巨木までの個体呼吸の持ち得る範囲を網羅的に明らかして、時間とともに推移する個体呼吸の信頼できるデータを取りまとめて論文として投稿する予定である。
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