【研究分野】林学・森林工学

【研究領域課題番号】16208014 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

北方林 / 生態系動態 / 流域 / 野外実験 / 生物多様体 / 水分動態 / 物質動態 / 生物多様性 / 流域スケール / 流域スケ

【研究成果の概要】

本研究は、気候条件の異なる複数の小流域と観測サイトを対象に、森林伐採などの大規模野外操作実験を行い、生物多様性と生態系機能との関連のメカニズムを解明するとともに、長期流域観測のモデルケースを創出しようとしたものである。
多雪気候下にある雨竜研究林においては、9小流域を対象に、森林伐採と地表処理(ササ植生の除去)を実施し、無施業の対象流域も含めたモニタリングの継続・解析をすすめた。(1)森林伐採により、夏期渇水流量の増加や水温低下が確認された。また、(2)渓流水中の夏期NO3-N濃度は、樹木の伐採だけでは変化せず、地表処理をともなうことによって増加する状況が把握された。(3)渓流中の無脊椎動物群集に対しても、森林伐採や地表処理が、食餌量供給の増大として、多様性や個体数の増加をおよぼす状況も把握された。
寡雪気候下にある苫小牧研究林においては、選択伐採による純林の創出と窒素施肥と組み合わせによる、96サイトで観測をおこなった。(1)フェノロジーの早い林床植物が栄養塩制限、遅い植物が光制限になる傾向があることが把握された。(2)施肥は被食量を高める方向に・伐採は被食量を低める方向に働くこと、伐採と施肥の双方がリター分解速度を低下させる方向に働くことが明らかになった。(3)生産性は光と栄養塩勾配に強い影響を受けるが、多様性は概乱履歴に強い影響を受けることなどが明らかになった。
ササ群落は流域の水分動態や物質動態に大きな影響(緩衝機能)をもつことが明らかになり、ササ群落の乏しい寡雪地帯と高密度のササ群落が存在する多雪地帯における土地利用や環境保全においては、ササ群落の形態にもとつく検討も必要と考えられた。
なお、これらの試験流域や実験サイトをふくむ研究林は、全てJaLTERに登録されるなど、長期モニタリングサイトとして整備することができた。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2004 - 2006

【配分額】40,950千円 (直接経費: 31,500千円、間接経費: 9,450千円)

【研究分野】生態

【研究領域課題番号】14255003 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

熱帯山地林 / 生活形 / 葉 / 寿命 / 形態 / 生理生態 / シュート / 生物多様性 / 照葉樹林 / 葉特性 / 葉の寿命 / シュート成長 / 生物多様体

【研究成果の概要】

熱帯山地は、温度と乾燥のストレスもかかりにくい、植物にとってもっとも恒常的な環境であり、植物の生活形多様性が高い。そこでは、適応的分化を反映する明瞭な生理機能レベルのトレードオフが存在すると推測される。本研究では、個葉およびシュートモジュールレベルのトレードオフが、同じ地域の恒常的な環境下での多様化を促進しているという仮説に立って、葉およびシュートの生理機能の分化を解析した。本研究が主対象としたのは、西ジャワ州のハリムン山国立公園であり、対照として、屋久島の照葉樹林においてもセンサスも行なった。
ハリムンでは、110種の葉寿命の観測を3年間にわたって行なった。葉の窒素利用効率は、葉の原形質成分と細胞壁成分に分けて分析し、葉の寿命と、葉の構造維持にかかわると想定される細胞壁成分の窒素分画の増加について分析を行なう。着生大型シダのオオタニワタリや、つる性ヤシ科のロタンなどでは、詳細な成長解析を実施した。種間で、当年葉展開時の水分配や、生活形によるシュート間の分配制御の違い、肥大成長とシュート伸長成長のあいだの分配を観測して、種間・生活形間の分化の適応をあきらかにした。
屋久島では、116種の葉試料について、葉齢分布、LMA,C/Nの分析を行い、予測した1年葉以上の種での窒素含量と葉寿命の無相関を、生活形にまたがって検出した。照葉樹の葉配置に認められる疑似輪生配置と二列生配置の二系について、シュート形態と葉特性との対比が存在することもあきらかにした。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2002 - 2004

【配分額】38,740千円 (直接経費: 29,800千円、間接経費: 8,940千円)