【研究領域課題番号】18K05717 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

気候変動 / 非線形応答 / 暖温帯 / 生物多様性 / 生態系機能 / 暖帯林

【研究成果の概要】

これまで困難を極めた気候変動に伴う多重ストレスに対する森林生態系の非線形応答（相乗効果、レジームシフト）を解明する。気候変動は温暖化と同時に、突発的な撹乱の頻度と規模を増加させると予測されている。本研究の目的は、１）台風撹乱と温暖化の複合効果が紀伊半島の暖帯林（照葉樹林）の群集構造と垂直的な階層構造にどの様な影響を与えるのか？２）その複合効果に対して生物多様性（樹木、昆虫）と生態系機能はどのような応答（線形、非線形）をするのか？を林分レベルで実験的に解明することである。台風豪雨被害のために調査は十分にはできなかったが、土壌温暖化と林冠ギャップの実験処理と実験前の調査は実施している。

【研究の社会的意義】

温暖化研究は高緯度（ツンドラ帯、冷温帯）又は高山帯において盛んに行われてきた。しかし、全ての森林タイプの温暖化応答の情報を網羅しないと全球的な評価はできない。そこで、これまで見過ごされてきた暖帯林の温暖化実験を本研究は行った。日本列島は台風撹乱の影響を受けやすく、その巨大化も懸念されている。環境変動下での森林生態系の変動を正確に予測するためには、温暖化と台風撹乱の複合効果の解明が必要である。そこで、個々の環境要因（林冠ギャップや土壌温暖化）と複合効果に対する応答が線形（相加効果）なのか、非線形（相乗効果、レジームシフト）なのか、を検証できる操作実験を開始した。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】林学

【研究領域課題番号】11460064 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

暖帯林 / 種組成 / 二次林 / 生物多様性 / 遺伝的多様性 / 菌類 / モミ / 土壌動物 / ギャップ / 硬質担子菌 / 階層構造 / 菌根菌 / 木本植物

【研究成果の概要】

暖帯林は、遷移の過程で草本から落葉広葉樹を経て、モミなどの針葉樹を含む常緑広葉樹へと多様な植生変化を呈し、その間にさまざまな生物種の生存を支えており、生物多様性の研究に格好のフィールドである。本研究は、日本の暖帯林における生物相の多様性の実態を、異なる地域に設定された固定プロットを中心に、種多様性および種内の遺伝的多様性の観点から明らかにし、森林の保有する生物の多様性を総合的に把握するとともに、同所的に生息する異種生物間相互の関係を考究することを目指して実施した。
具体的なフィールドとして東京大学大学院農学生命科学研究科附属科学の森教育研究センター千葉演習林及び同樹芸研究所の森林をフィールドとして、森林構成生物のグループとして、樹木、草本植物、昆虫、土壌動物、菌類をとりあげ、それぞれの種多様性の実態を把握した。また、モミについては遺伝的多様性の評価を試みた。
千葉演習林では、暖帯林の針葉樹の代表であるモミについて、モミ林の成立過程について長期プロットを対象に明らかにした。また、その遺伝的多様性維持機構の解明のため交配の実態解明及びアロザイム遺伝子座の探索を行い、個体間距離と種子の有胚率との関係を明らかにした。一方、樹芸研究所では、かつての薪炭林が放棄されたあとの二次林がどのような種多様性を有しているかについて、木本、草本、シダ植物等について、施業の経歴、スダジイ二次林の林分構造などを調査することで明らかにした。さらに、暖帯林の保有する多様性の他の面として菌類相、地表徘徊性甲虫、大型土壌動物などについても存在状況を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】13,000千円 (直接経費: 13,000千円)