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2012 年度 実施状況報告書

日本産樹木の形質評価に基づいた樹木の分布と共存メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 23770026
研究機関京都大学

研究代表者

小野田 雄介  京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (70578864)

キーワード生物多様性 / 形質 / 群集構造 / クライン / 種間変異 / 種内変異 / 森林 / 広域評価
研究概要

本研究では、日本全域に設置された55の森林プロットの毎木データをもとに、日本産主要樹種について、生活史戦略に密接に関係する形質データを収集し、形質の温度クラインとそのメカニズムを明らかにすることを目的にしている。2年目となった2012年度は、芦生、和歌山、鳥取大山、対馬を調査し、プロットに出現する全ての種の葉や材のサンプルを得た。別プロジェクトで活動している東北大の黒川紘子博士らのグループと連携協力して調査したため、当初の予定を上回る総計26プロットで302種(のべ2790個体)についてサンプルを得た。
これらのサンプルについて、葉については面積、重量、厚さ、含水率、強度を測定し、材に関しては材密度、含水率を測定し、ほぼ測定が完了している。また、より詳細な化学分析として、窒素、リン、細胞壁量などの測定が現在進行中である。得られた形質データを利用し、形質と温度や降水量と関係を解析し、いくつか興味深い傾向が発見されている。例えば、種内の形質の温度依存性は、群集レベルの形質の温度依存性に比べ小さいことが分かった。これはつまり、種内変異の幅が種の分布を規定する要因に繋がっている可能性を示唆する。
成果発表に関しては、植物の機能形質と生態系機能がどういう関係にあるかについて、共同研究者と共に総説を発表した。また形質と群集構造の関係についてや、遷移段階と共に森林の群集構造と機能的多様性がどう変化するかなどについて、学会発表を行った。また形質データは、相対成長式の高精度化にも応用され、学会で発表された。さらに国外の文献データを利用した形質の温度クラインの解析も行った。年平均気温の低下と共に落葉樹の葉の寿命は短くなり、常緑樹の葉の寿命は長くなるという興味深い現象について、生育期間の長さを考慮した最適葉寿命で、実際の現象が良く説明できることを証明した。この研究は権威のある国際誌に発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

調査は予定通り進行している。乾燥機の故障によりサンプルを一部失うという不測の事態があったが、他の研究者との連携もあり、全体としては計画以上のスピードでサンプリングを行うことができた。
分析に関しては、実験補助を雇用しながら進めている。大量のサンプルがあるため、全体像を把握するためにはまだ多くの時間を要するが、着実に進行している。
比較的容易に得られるデータに関しては、既に、気候の関係、また群集構造との関係などについて解析を行い、成果を学会等で発表しており、着実に成果を上げつつある。また国外のデータを使った形質の温度クラインの解析により、葉寿命の温度依存性のメカニズムを明らかにすることができた。また形質データは当初予定していなかった相対成長式の高度化などの研究にも応用されており、当初の期待以上である。

今後の研究の推進方策

この2年間で予定以上のデータ収集を行うことができた。ただし、一部機械の故障により、データ欠損しているサイトがあるので、そのデータの補充を行い、さらに網羅的な形質データベースを作成する。また、集積したサンプルについて、葉の窒素、リン、細胞壁などのより詳細な化学分析を行う。これらの分析は時間と費用がかかるため、反復を減らしたり、地域を絞って解析を行う。分析を進める一方、今後は、よりデータ解析に力を入れる。特に温度クラインを引き起こすメカニズムについてモデル化を試みる。

次年度の研究費の使用計画

和歌山、芦生などにある森林プロットを周り、データが不足している種の葉や材のサンプルを得る。特に、和歌山はコアサイトとして、形質データ拡充に務める。これらの調査のために、申請者と調査協力者の旅費が必要になる。
また大量に得られたサンプルを効率的に処理、分析するために、研究補助を雇い謝金を支払う。調査器具の補充や、化学分析のために試薬や実験器具等を購入する。
最終年度であるため論文発表や学会発表等の成果発表にも力を注ぎ、必要経費を支出する。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Mechanisms underlying global temperature-related patterns in leaf longevity.2013

    • 著者名/発表者名
      Kikuzawa K, Onoda Y, Wright IJ, Reich PB
    • 雑誌名

      Global Ecology & Biogeography

      巻: 28 ページ: 982-933

    • DOI

      10.1111/geb.12042

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Essential biodiversity variables2013

    • 著者名/発表者名
      Pereira HM et al. (including Onoda Y.)
    • 雑誌名

      Science

      巻: 339 ページ: 277-278

    • DOI

      10.1126/science.1229931

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Like a jungle sometimes: how leaves survive in the rainforest understory.2012

    • 著者名/発表者名
      Onoda Y, Lusk C.
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 195 ページ: 507-509

    • DOI

      10.1111/j.1469-8137.2012.04231.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The importance of leaf cuticle for carbon economy and mechanical strength.2012

    • 著者名/発表者名
      Onoda Y, Richards L, Westoby M
    • 雑誌名

      New Phytologist

      巻: 196 ページ: 441–447

    • DOI

      10.1111/j.1469-8137.2012.04263.x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 森林の生態系機能を予測する ‐植物機能形質とその多様性から‐2012

    • 著者名/発表者名
      黒川紘子, 饗庭正寛, 小野田雄介
    • 雑誌名

      植物科学の最前線(BSJ-Review)

      巻: 3 ページ: 3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct and indirect effects of tidal elevation on eelgrass decomposition2012

    • 著者名/発表者名
      Nicastro A, Onoda Y, Bishop MJ
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 456 ページ: 53-62

    • DOI

      10.3354/meps09635

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leaf-fracture properties correlated with nutritional traits in nine Australian seagrass species: potential implications for susceptibility to herbivory.2012

    • 著者名/発表者名
      de los Santos CB,Brun FG, Onoda Y, Cambridge ML, Bouma TJ, Vergara JJ, Pérez-Lloréns JL.
    • 雑誌名

      Marine Ecology Progress Series

      巻: 458 ページ: 89–102

    • DOI

      10.3354/meps09757

    • 査読あり
  • [学会発表] 樹木の優占度および個体群構造は形質から予測可能か?2013

    • 著者名/発表者名
      饗庭正寛、小野田雄介、黒川紘子、中静透
    • 学会等名
      日本生態学会第60回全国大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      20130305-20130309
  • [学会発表] 植生回復に伴う機能的多様性の変化:森林の階層構造の発達に注目して2013

    • 著者名/発表者名
      野村祐紀、小野田雄介、北山兼弘
    • 学会等名
      日本生態学会第60回全国大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      20130305-20130309
  • [学会発表] 二次林から自然林への遷移に伴う生態系サービスの変化2013

    • 著者名/発表者名
      直井陽代、北山兼弘、小野田雄介
    • 学会等名
      日本生態学会第60回全国大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      20130305-20130309
  • [学会発表] 森林における多様な種の共存メカニズム:地上LIDARを利用した森林構成種の光獲得効率と光利用効率の推定2013

    • 著者名/発表者名
      小野田雄介, Jema B Salunga, 阿久津公祐, 相場慎一郎, 矢原徹一, Niels PR Anten
    • 学会等名
      日本生態学会第60回全国大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      20130305-20130309
  • [学会発表] 亜熱帯林から亜寒帯林における現存量推定のための相対成長式2013

    • 著者名/発表者名
      石原正恵,宇都木玄,田内裕之,永野正弘,安藤信,宮田理恵,黒川紘子,饗庭正寛,小野田雄介,日浦勉
    • 学会等名
      日本生態学会第60回全国大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      20130305-20130309
  • [学会発表] キナバル山山地熱帯降雨林における地質条件と葉構造の関係2013

    • 著者名/発表者名
      辻井悠希、小野田雄介、北山兼弘
    • 学会等名
      日本生態学会第60回全国大会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      20130305-20130309

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公開日: 2014-07-24  

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