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，平成17年度から継続して実施している長期モニタリング調査に基づく北方林の動態解析に関する低温科学研究所との共同研究である。地球温暖化が顕著になりつつある現在，本研究で設定した課題である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ものの，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科学研究所の実験地において，北方林の樹種共存維持機構に影響を及ぼす要因を，長期モニタリングデータから得られた主要構成樹種の個体群動態特性と成長動態特性をベースとして生態学的・遺伝学的に解明する。
　　
研究内容・成果 低温科学研究所の実験地である東大雪の北方針葉樹林における長期モニタリング研究は1997年に開始され，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，原生状態林分と発達途中段階林分を対象に5年に一度行われる現地調査が2018年に実施されたことから，2019年度においては，これまでの過去22年間における樹木群集動態について総合的に解析することとした。また，2018年9月5日早朝に北海道を通過した台風21号と同年9月6日早朝に発生した北海道胆振東部地震により一部完了しなかった調査を2019年10月23日から25日まで東大雪実験地において毎木調査を実施した。原生林分内2ha区の樹高≥1.3mの個体を対象とする約1900本，若齢林分内1ha区の樹高≥1.3mの個体を対象とする約1200本の毎木調査データを解析することとして，2020年1〜3月に低温科学研究所において解析を実施する予定であった。ところが，新型コロナウイルスの影響により，低温科学研究所への出張が急遽中止となり，詳細な解析は次年度に行うことになった。そこで，本年度までの結果としては，ギャップ解析とそれに関連する新規加入個体の動態についてまとめることとした。原生林2ha区における2018年のギャップ面積割合は37.6%で，1999年の調査開始から19年間ギャップ面積は拡大し続けており，ほとんどのキャップは閉鎖することなく，常にギャップのままで，特に，下層木の上伸張により閉じられたギャップはひとつもなかった。また，ギャップサイズ分布は，ギャップ面積が拡大するにつれて，べき乗分布関数には適合しない傾向があることがわかった。新規加入速度については，調査開始以来，常に高くなる傾向があり，ギャップ拡大傾向の影響を受けていることが推測された。さらに，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，DNAサンプリングによる遺伝解析を昨年度に続き実施したところ，昨年度の方法では近交係数が高い個体はより死亡しやすい傾向があることが示されていたが，今年度の方法においては，死亡個体と生き残った個体との近交係数の有意差は認められず，本調査地のエゾマツ個体群において近交弱勢の発現傾向が見られるという結果は得られなかった。また，空間遺伝構造を解析した結果，非繁殖段階については有意であったが，繁殖段階においては有意差が検出されなかった。散乱光と樹高のRGRとの関係には有意差があったものの，どのサイズ段階においても成長速度と近交係数との有意な関係は見られなかった。
　　
成果となる論文・学会発表等 学術論文
Junko Morimoto， Toshihiro Umebayashi， Satoshi Suzuki， Toshiaki Owari， Naoyuki Nishimura， Satoshi Ishibashi， Masato Shibuya， Toshihiko Hara : Long-term effects of salvage logging after a catastrophic wind disturbance on forest structure in northern Japan. Landscape and Ecological Engineering 15: 133-141， 2019