共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 北方林の更新維持機構の生態学的・遺伝学的解析
新規・継続の別 継続（平成17年度から）
研究代表者／所属 群馬大社会情報
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 西村尚之

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

1

 戸丸信弘 名大院生命農学研究科 教授

2

 坂本圭児 岡山大院環境生命科学研究科 教授

3

 鈴木智之 東大院農学生命科学研究科 助教

4

 原 登志彦 北大低温研

5

 隅田明洋 北大低温研

6

 小野清美 北大低温研

7

 長谷川成明 北大低温研

研究目的 本研究課題は，低温研と群馬大学，名古屋大学等の共同により平成17年から継続して実施している共同研究である．地球温暖化が顕著になりつつある現在，北方圏の環境変動に対する北方林の役割を科学的に解明することは極めて重要である．一方，北方林の更新維持機構を生態学的・遺伝学的に把握するための知見は十分とはいえない．そこで，本研究課題で使用する低温研の実験地において1999年から北方林の樹種共存維持機構に影響を及ぼす要因を定量的に評価するための継続調査を行い，樹種間における個体群動態特性と成長動態特性の違いについて把握することにより，寒冷圏における気候変動の北方林生態系に及ぼす影響を解明することができる．
　　
研究内容・成果 平成30年度においては，これまでの北方林の樹種共存維持機構に影響を及ぼす要因を定量的に評価する研究内容の一貫として，低温科学研究所の試験地である東大雪北方針葉樹林を対象に5年に一度行われる現地調査を研究計画として，原生林分内2ha区の樹高≥30cmの個体を対象とする約6000本，若齢林分内1ha区の樹高≥1.3mの個体を対象とする約1200本の毎木調査を平成30年9月3日〜7日に実施した．しかしながら，9月5日早朝に北海道を通過した台風21号と9月6日早朝に発生した北海道胆振東部地震により予定していた調査が実施できず，全体の半分程度しか終わらなかったため十分なデータが収集できず，31年度も継続してこれらの毎木調査を実施することになった．そこで，本報告ではデータ処理が可能な内容として原生林調査区全域のギャップ調査，および，原生林分調査区面積1ha内の胸高周囲長≥15cmの樹木についての解析を行った．原生林2ha区における2018年のギャップ面積割合は37.6%（95%信頼区間34.2-41.0）で，前回2013年のギャップ面積割合の34.1%（同30.9-37.4）より増加したが，有意差はなかった．一方，2013-2018のギャップ形成率は1.15％/年（同0.78-1.38）で，2008-2013の0.5%/年（同0.27-0.70）より有意に高かった．2013-2018のギャップ形成率は調査を開始以降では2番目に高く，最も高い値は本年と同じく2004年に大きな台風による攪乱があった1999-2004の1.90/年（同1.30-2.07）であった．なお，2013-2018の林冠閉鎖率は0.45％/年で，2008-2013の0.3%/年とほぼ同じ値であった．また，2013-2018の胸高周囲長≥15cmの樹木の死亡率は1.85％/年（同1.38-2.37）となり，2008-2013の0.81%/年（同0.47-1.19）から有意に高くなった．一方，2013-2018の胸高周囲長≥15cmへの新規加入率は1.51％/年（同1.08-2.37）で，2008-2013の2.33%/年（同1.78-2.90）と有意差はなかった．さらに，北方林の優占樹種であるエゾマツの遺伝的多様性の維持機構を把握するために2015年の調査に加えて2018年にエゾマツの若木と稚樹から追加のサンプリングをしてDNA解析を行った結果，どのサイズにおいても成長速度と近交係数との関係は見られなかったが，死亡個体の近交係数は健全個体より有意に高い値であった．北海道への台風の通過が近年増加し，ギャップ割合が徐々に高くなっており，林内が明るくなると同時に新規加入木が増加していることから，今後は林内光環境および生態遺伝学的特性と樹木生長との関係を解析して，樹種間差と樹種共存について検討する必要がある．
　　
成果となる論文・学会発表等