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Journal of Forest Research Vol 19, No 1 (2014年2月)

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種類: 原著論文/社会経済-計画-経営
Title:  A flexible modeling of irregular diameter structure for the volume estimation of forest stands
巻頁: J For Res 19 (1): 1-11
題名: 林分材積量推定のための非正規直径分布に対する柔軟なモデリング
著者: Khongor Tsogt,Chinsu Lin
所属: National Chiayi University
抄録: Simple distribution models (SDMs) have deficiencies in portraying irregular forest diameter structure. This paper introduces mixture distribution models (MDMs) to improve the estimation accuracy of stand volume of Siberian larch (Larix sibirica Ledeb.) forests. Stand volume was estimated by combining the suitable diameter mixture model and diameter-height model. Appropriate mixture models are derived by integrating multiple SDMs of Burr III and XII, Johnson SB, Weibull or lognormal probability density functions (pdf) that satisfied the criteria of goodness of fit tests. Results showed that the average bias of volume estimation for all of the study plots using SDM and MDM approaches are underestimated by 6.93 and 2.42 m3, respectively. Each of the estimates is equivalent to an estimation error of 25.59 ± 18.18 and 7.08 ± 2.97 %. This suggests that the MDM approach is a more flexible and suitable modeling technique for forest volume estimation, in particular for forests that have been frequently disturbed by natural events.

種類: 原著論文/社会経済-計画-経営
Title:  Contrasting the financial efficiency of agroforestry practices in buffer zone management of Madhupur National Park, Bangladesh
巻頁: J For Res 19 (1): 12-21
題名: バングラディシュMadhupur国立公園の緩衝帯管理におけるアグロフォレストリの経済効率の対比
著者: H. M. Tuihedur Rahman,Jiban Chandra Deb,Gordon M. Hickey,Imrul Kayes
所属: Shahjalal University of Science and Technology
抄録: This research contrasts the financial profitability of different agroforestry practices in community-based buffer zone management of Madhupur National Park (MNP), Bangladesh. This park is the second largest in Bangladesh and subjected to enormous anthropogenic pressure and land rights-related conflicts. This paper reports the different agroforestry practices of villagers in different modules of the buffer zone of MNP, identified by a participatory research approach. It then assesses the profitability of each module on the basis of cost-benefit analysis, net present value, internal rate of return, and annualized income. Results indicate three agroforestry systems were being practised in the buffer zone by the participants: agro-silviculture, agro-silvo-horticulture, and combined woodlot and agroforestry. Among these modules, agro-silvo-horticulture was the most profitable, followed by agro-silviculture then combined woodlot and agroforestry. We recognize that not all of the participants can practise intensive agroforestry; our results suggest that the community-based buffer zone management strategy for MNP would benefit from prioritizing agroforestry practices where possible. This will lead to more successful buffer zone management for the conservation of natural forests while supporting the development of local resource-dependent communities.

種類: 原著論文/社会経済-計画-経営
Title:  Estimating the annual supply potential and availability of timber and logging residue using forest management records of the Tochigi prefecture, Japan
巻頁: J For Res 19 (1): 22-33
題名: 栃木県における森林施業履歴を用いた用材および林地残材の発生量と収穫可能量の推定
著者: 山口鈴子,有賀一広,長崎真由
所属: 宇都宮大学農学部
抄録: 本研究では森林施業履歴を用いて,栃木県内における用材と林地残材の発生量と利用可能量を推定した。用材の搬出先として栃木県内の5箇所の木材市場を,林地残材の搬出先として3箇所の工場を想定した。作業システムは各地域の森林組合への聞き取り調査より設定した。解析の結果,栃木県では,2008年度に450,304m3の用材と549,957tの林地残材が発生したと推定された。そのうち,6%(26,304 m3)と37%(204,122t)が初回間伐から,61%(276,180 m3)と50%(276,276t)が2回目間伐から,33%(147,820 m3)と13%(69,559t)が主伐から発生すると推定された。また,電力固定価格買取制度を想定した林地残材買取価格10,000円/tで,利益が出る小班からの林地残材の収穫可能量は,本研究で想定した3箇所の林地残材搬出先の需要量を満たすことが分かり,電力固定価格買取制度の影響の大きさが確認された。しかしながら,発生量に対する利用可能量の割合は林地残材買取価格3,000円/tで1.67%,6,000円/tで2.06%,10,000円/tで4.09%と少なかった。間伐補助金を考慮したところ,発生量に対する利用可能量の割合は林地残材買取価格3,000円/tで5.79%,6,000円/tで7.35%,10,000円/tで13.09%と増加し,さらに収穫可能量は佐野市の大型工場における木質バイオマスの年間需要量100,000トンの70%を満たす量となった。

種類: 原著論文/社会経済-計画-経営
Title:  Estimation of aboveground biomass in mangrove forests using high-resolution satellite data
巻頁: J For Res 19 (1): 34-41
題名: 高分解能衛星データを用いたマングローブ林における地上部バイオマスの推定
著者: 平田泰雅,田淵隆一,Pipat Patanaponpaiboon,Sasitorn Poungparn,米田令二,藤岡義三
所属: 森林総合研究所温暖化対応推進拠点
抄録: マングローブは、強い波の緩和、海岸線浸食の防止、水質の維持、地球温暖化に対する炭素固定など幅広い生態系サービスを提供する重要な役割を担っている。本研究では、タイ国ラノン県南部のマングローブ林において、高分解能衛星データから得られた樹冠と幹直径との間のアロメトリ関係を調べ、その関係から得られたモデルを用いて地上部バイオマスを推定した。データとしては、研究対象地において2006年10月15日に取得されたQuickBird衛星パンクロマティックデータとマルチスペクトルデータを用いた。まず、パンクロマティックデータの衛星画像から流域抽出法によって単木の樹冠を抽出し、各樹冠に対し、マルチスペクトルデータを用いて最尤法分類により樹種を同定した。その結果、樹種同定の総合分類精度は85.5%であった。また、QuickBirdデータから推定されたサンプルプロットの地上部バイオマスに対して現地調査から得られたバイオマスとの回帰分析を行ったところ、衛星から推定されたバイオマスと現地調査からのバイオマスとの間の原点を通る回帰直線は傾きが1.26で、決定係数が0.65であった。高分解能衛星データから推定された林分レベルでの地上部バイオマスは、被圧木のバイオマスが含まれていないことや大きな樹冠を2つ以上の樹冠として誤って分割することがあることから過小推定であった。

種類: 原著論文/社会経済-計画-経営
Title:  Effects of participatory forest management on livelihood capitals of the community in Cox's Bazar, Bangladesh
巻頁: J For Res 19 (1): 42-51
題名: バングラデシュ・コックスバザールにおける参加型森林管理が人々の生計資本に与える影響
著者: アブ・サレ・Md・ゴラム・キブリア,モハメド・ジャシムディン,井上真
所属: 東京大学大学院農学生命科学研究科
抄録: 私たちはバングラデシュのコックスバザールで参加型林業が地元参加者の生計に与える影響について80世帯を対象としてサーベイを実施した。生計資本への影響を把握するため、参加の前後、および参加者と非参加者を比較分析した。その結果、収入源には大きな変化があったものの、参加前後の年間収入は殆ど変わっていなかった。識字率と携帯電話所有率は、参加後に10%および75%となり著しく増加した。住宅は、非参加者(レンガの壁:0%、草葺き屋根:77.5%)よりも参加者(レンガの壁:7.5%、草葺き屋根:70%)の方がよい状況にあった。参加型林業への参加者は林地に法的な権利を有するが、非参加者は違法な居住のままである。しかし、参加者であっても支出が収入よりかなり高く、貧困と栄養不良に苦しんでいる状況である。これが究極的にすべての生計資本に圧力を与える。人々は利用可能な生計資本を苦境へ対応するために再分配し、また林業以外の経済活動に関与する傾向がみられた。この研究により、他の資本よりも社会関係資本がとりわけ参加型林業の影響を強く受けたことが明らかになった。つまり、参加型林業への関与によって人々はより安心感を得ることができ、女性は地位を向上させ、人々の社会関係が強化されたのである。

種類: 原著論文/社会経済-計画-経営
Title:  Economic contribution of wild edible mushrooms to a forest fringe ethnic community in some eastern lateritic parts of India
巻頁: J For Res 19 (1): 52-61
題名: インド東部ラテライト土壌地域の野生食用キノコが森林周囲の少数民族共同体に与える経済的貢献
著者: Sumit Manna,Anirban Roy
所属: Department of Environment, Government of West Bengal
抄録: Dry deciduous forests of the eastern lateritic part of India are a typical case where forest valuation is yet to be integrated with the non-timber forest products like wild edible mushrooms (WEMs), which have a wide use in subsistence and cash income. A detailed accounting of the production and utilization of WEMs harvested from that region was made to highlight the economic worth of WEMs to the Santal community of this region. The WEMs production in the forest was in a polynomial pattern during the monsoon period. The net present value of revenues from WEMs was estimated to be contributing 9.83 and 10.29 % of total annual income of a Santal family of the Choupahari and Gonpur forests, respectively. The ecological footprint of the Santal communities on WEMs was higher in the forest area which was closer to the local markets than did the distant ones. Forest areas of the eastern lateritic part of India have a strong potentiality to produce WEMs that may be helpful for socio-economic upliftment of local tribal communities through the development of entrepreneurship and policy making.

種類: 原著論文/環境
Title:  Root distribution chronosequence of a dense dwarfed jujube plantation in the semiarid hilly region of the Chinese Loess Plateau
巻頁: J For Res 19 (1): 62-69
題名: 中国黄土高原台地の半乾燥丘陵地における矮性ナツメ密生植栽林の根系分布の林齢による変化
著者: Li-hui Ma,Pu-te Wu,Xing Wang
所属: Northwest A&F University,Chinese Academy of Sciences and Ministry of Water Resources
抄録: Dense jujube (Ziziphus jujube Mill. CV. Lizao) plantations with a spacing of 2 m between trees and 3 m between tree rows have been established in the semiarid hilly region of the Chinese Loess Plateau since 1999. Our objective was to assess differences in the vertical and horizontal root distribution with stand age based on a trench wall analysis of the roots. The stands were 4, 8, and 11 years old. We investigated three root diameter classes for each stand, which consisted of fine (< 1 mm), medium (1?3 mm), and coarse (> 3 mm) roots. Our main findings were as follows. (1) All diameter classes of root intersects increased significantly with stand age (P < 0.01). However, the proportion of the three diameter classes in the total roots remained about the same, regardless of stand age. (2) Root intersects decreased significantly with soil depth (P < 0.001). (3) There were no significant differences in root intersects with distance from the trunk (P > 0.05) in this dense planting pattern. These root distribution patterns may enhance our understanding of the dense jujube plantation belowground root ecology and provide a basis for jujube plantation management practices in this semiarid hilly region.

種類: 原著論文/環境
Title:  Seasonal dynamics of water use efficiency of typical forest and grassland ecosystems in China
巻頁: J For Res 19 (1): 70-76
題名: 中国の代表的な森林生態系と草地生態系の水利用効率の季節的動態
著者: Xianjin Zhu,Guirui Yu,Qiufeng Wang,Zhongmin Hu,Shijie Han,Junhua Yan,Yanfen Wang,Liang Zhao
所属: Chinese Academy of Sciences,
抄録: We selected four sites of ChinaFLUX representing four major ecosystem types in China‐Changbaishan temperate broad-leaved Korean pine mixed forest (CBS), Dinghushan subtropical evergreen broadleaved forest (DHS), Inner Mongolia temperate steppe (NM), and Haibei alpine shrub-meadow (HBGC) ‐to study the seasonal dynamics of ecosystem water use efficiency (WUE = GPP/ET, where GPP is gross primary productivity and ET is evapotranspiration) and factors affecting it. Our seasonal dynamics results indicated single-peak variation of WUE in CBS, NM, and HBGC, which were affected by air temperature (Ta) and leaf area index (LAI), through their effects on the partitioning of evapotranspiration (ET) into transpiration (T) (i.e., T/ET). In DHS, WUE was higher at the beginning and the end of the year, and minimum in summer. Ta and soil water content affected the seasonal dynamics of WUE through their effects on GPP/T. Our results indicate that seasonal dynamics of WUE were different because factors affecting the seasonal dynamics and their mechanism were different among the key ecosystems.

種類: 原著論文/環境
Title:  Seasonal changes and controlling factors of gross N transformation in an evergreen plantation forest in central Japan
巻頁: J For Res 19 (1): 77-85
題名: 常緑針葉樹人工林における窒素形態変化の季節変動とその規定要因
著者: 徳地直子,米田聡美,大手信人,臼井伸章,木庭啓介,黒岩恵,戸田浩人,諏訪裕一
所属: 京都大学フィールド科学教育研究センター
抄録: 滋賀県桐生試験地において、窒素形態変化の総速度の季節変動とそれを規定する要因を明らかにするために、年間を通じた15N希釈法による総速度の測定を行った。微生物バイオマス炭素量(SMB-C)は生育休止期から成長期にかけて有機物層で減少したが、微生物バイオマス窒素量(SMB-N)に明瞭な傾向はみられなかった。この結果、SMB-C/Nは生育休止期に高く、生育期に低くなった。このことは、微生物相が季節的に変化していることを示唆している。総窒素無機化速度は有機物層・鉱質土壌層の両方で明瞭な季節変動を示さなかった。それに対し、NH4+消費速度は季節によって異なり、生育休止期の1月と4月に高く、生育期である7月と10月に低かった。純無機化速度は季節で明瞭な傾向を示さなかった。総無機化速度とNH4+消費速度は、総硝化速度の10倍以上であった。これらのことから生成されたNH4+のほとんどが不動化され、本試験地では窒素の循環が閉鎖的に行われていることが示唆された。また、生育休止期の高いSMB-C/Nはこの時期の不動化を促進していると考えられた。以上のことから、本試験地では微生物相が不動化の効率を通じて総窒素形態変化に影響を及ぼしていることが示唆された。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Basal area growth rates of five major species in a Pinus-Cunninghamia forest in eastern China affected by asymmetric competition and spatial autocorrelation
巻頁: J For Res 19 (1): 86-96
題名: 中国東部のバビショウ-コウヨウザン林における、非対称的競争と空間的自己相関に影響された主要5種の胸高断面積成長速度
著者: 程希平,梅木清,本條毅,水崎大二郎
所属: 西南林業大学 生態旅游学院
抄録: 中国東部安徽省に設置された固定調査で得られた4年間のデータを使用して、主要5樹種の胸高断面積成長速度を解析した。優占する針葉樹(バビショウ Pinus massoniana、コウヨウザン Cunninghamia lanceolata)と共優占する広葉樹(Castanopsis eyreiCastanopsis sclerophyllaLoropetalum chinense)を解析対象種とした。成長に関する樹種ごとのパラメータと空間的に自己相関する変量効果を定量化するため、階層ベイズモデルを使用した。モデル選択によって重要なパラメータ(期首サイズ、非対称的な競争、空間的に自己相関する変量効果、プロット固有の変量効果)のみを含むモデルを得た。すべての解析対象樹種について、モデルは胸高断面積成長速度の分散の多くの割合を説明した(R2 = 70?98%)。バビショウとコウヨウザンで、期首胸高断面積?胸高断面積成長速度間の関係の初期勾配を比較すると、バビショウの初期勾配がより大きい傾向があった。期首胸高断面積の増加につれて、胸高断面積成長速度は低い値から増加し、その後、一定の値に落ち着く。その落ち着く値は、バビショウにおけるよりコウヨウザンにおいて小さかった。バビショウの胸高断面積成長速度は、周辺個体からの非対称的競争から有意な影響を受けていた。解析の結果を用いて、異なる強度で周辺他個体を間伐することがバビショウとコウヨウザンの胸高断面積成長速度に対する競争の効果をどの程度減少させるかを予測した。この研究で得られた結果は、解析対象種の生態学的特徴や、樹木成長に影響を与えている未知の要因の空間分布を明らかにするため役立つ。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Stand structure and plant species occurrence in forest edge habitat along different aged roads on Okinawa Island, southwestern Japan
巻頁: J For Res 19 (1): 97-104
題名: 林分構造および植物種の出現確率に及ぼす林道のエッジ効果-沖縄島に異なる時期に開設された林道での比較-
著者: 榎木勉,楠本聞太郎,五十嵐秀一,辻和希
所属: 九州大学農学部宮崎演習林
抄録: 林道が森林に及ぼすエッジ効果の時間的な変化を明らかにするために、亜熱帯性常緑広葉樹林に開設され3、10、20年経過した林道の林縁で林分構造と植物種の出現確率を比較した。調査地には3種の外来種を含む154種の維管束植物が見られた。一般化線形混合モデルを用いた解析の結果、林分構造と種の出現確率の林縁からの距離に応じた変化は林道の開設年によって異なっていた。林縁の開空率は林道開設後3年で最も大きく、時間経過に伴い減少した。林縁における時間経過に伴う樹高の減少は、林縁では乾燥や強風の影響により高い樹高が維持できないことを示唆した。この様なエッジ効果は標高が高いところほど強い傾向があった。種の出現確率の時空間的パターンは種によって異なった。林縁ではイジュなどの典型的な先駆種の出現確率が高く、先駆的な特徴が顕著でない種や下層種では低かった。いくつかの遷移後期種と下層種は、林道開設後の時間経過に伴ない林縁での出現確率が減少したが、逆に増加した種もあった。今回用いた調査手法は他の林縁での調査においても応用可能だと考えられる。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Effects of fire disturbance on bird communities and species of mountain Serrano forest in central Argentina
巻頁: J For Res 19 (1): 105-114
題名: アルゼンチン中部のSerrano山地林の鳥類群集に及ぼす山火事の影響
著者: Sebastián Albanesi,Sebastián Dardanelli,Laura M. Bellis
所属: Universidad Nacional de Cordoba (UNC)
抄録: In central Argentina, Serrano forest has a long history of fire disturbance; however, the impact of fire on avifauna remains unknown. We compared the avian?habitat relationships in forest patches with low, moderate, and high fire regimes using a community-level (species richness, abundance, ordination and guilds) and species-level (indicator species analysis) approach. In patches under each fire condition, we recorded bird community composition, richness and abundance, and different vegetation structure variables. The site under high-severity fire regime was structurally poor and had been converted from original forest to dense grassland. There, diversity of bird community was low, retaining approximately 30 % of the species present in the least impacted site. Avian assemblage was dominated by generalist and open area birds. Guilds were underrepresented, showing an important reduction of foliage granivorous, nectarivorous, omnivores, and foliage and bark insectivorous, and absence of fly-catchers. Moreover, low abundance of forest understory, midstory, and canopy species and of birds belonging to open and closed nesting guilds was detected. By contrast, under low and moderate-severity fire regimes highest bird diversity as well as highest representativeness of most guilds was observed. Forest bird species were strongly associated with low fire disturbance, whereas moderate fire disturbance was characterized by the presence of forest and generalist species. Given the critical conservation status of Serrano forest in Cordoba, Argentina, habitat restoration and protection of forest relicts could be suitable measures to promote avifauna preservation.

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Coldness index does not indicate the upper limit of evergreen broad-leaved forest on a subtropical island
巻頁: J For Res 19 (1): 115-124
題名: 寒さの指数は亜熱帯の島における常緑広葉樹林の分布上限の指標とならない
著者: Ching-An Chiu,Chyi-Rong Chiou,Jian-Rong Lin,Po-Hsiung Lin,Cheng-Tao Lin
所属: Department of Forestry, National Chung Hsing University
抄録: Many ecologists in East Asia consider that Kira's coldness index (CI) of -10 °C month agrees well with the northward and upward limits of evergreen broad-leaved forest (EBLF). It is of interest to establish whether CI is an effective indicator of the upper limit of EBLF in a tropical-to-temperate transitional island. A case study in Taiwan was conducted through a comparison of CI layers with field vegetation information. The results from spatial analysis revealed that the location of CI = -10 isotherm was approximately 3,381 m a.s.l., within the Abies zone. The analysis of plots showed that vegetation near CI = -10 isotherm was evergreen coniferous pure forest with 99.9 % relative dominance. The CI = 0 isotherm lay at approximately 2,594 m a.s.l., close to the boundary between the Tsuga-Picea and upper Quercus zones, with the CI = 0 isotherm in the transformation zone between evergreen coniferous and broad-leaved trees. However, the vegetation near CI = 0 isotherm tended more toward coniferous forest showing a total relative dominance of 78.26 %. The two-way cluster dendrogram of vegetation plots revealed identical results. The preceding evidence, combined with the spatial pattern of 3,564 plots along CI and elevation gradients, made it clear that CI did not indicate the upper limit of EBLF in Taiwan. Other information on the CI criterion are discussed. To explore the differentiation of altitudinal vegetation, further research should be made to connect ecoclimatic factors such as effective warmth index with information from vegetation plots.

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Deriving the mean mass-density trajectory by reconciling the competition-density effect law with the self-thinning law in even-aged pure stands
巻頁: J For Res 19 (1): 125-133
題名: 競争―密度効果則と自己間引き則とから誘導された平均個体質量―密度の軌跡
著者: 萩原秋男
所属: 琉球大学理学部
抄録: 競争―密度効果則は生育段階が等しく密度の異なる個体群間での平均個体質量と密度の関係に言及する。一方,自己間引き則は過密個体群での生育段階に伴う平均個体質量と密度の関係に言及する。本論は,これら二つの法則に矛盾することなく,任意の初期密度から出発した個体群の生育段階に伴う平均個体質量―密度の軌跡を表す理論式を誘導した。どんな初期密度から出発した個体群の密度も,生育が進むと生物学的時間に対して指数関数減少をすることが予測され,指数関数減少を起こしている個体群こそが自己間引き則に従う個体群であった。個体群の死亡率が高いほど密度効果は顕れにくく,一方,個体群の死亡率が低いほど密度効果は顕著になることが予測された。理論式から導かれた近似式は実際の平均個体質量-密度の軌跡を表すのに,実用面からは十分満足のいくものであった。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Twenty-three years of stand dynamics in an old-growth Chamaecyparis forest in central Japan
巻頁: J For Res 19 (1): 134-142
題名: 中部日本の老齢ヒノキ林における23年間の林分動態
著者: 松下通也,星野大介,西村尚之,山本進一
所属: 秋田県立大学 生物資源科学部
抄録: 針葉樹天然林の林分構造および動態は台風等の自然攪乱によって影響を受ける。本研究は、中部日本の老齢ヒノキ林において、台風攪乱の履歴が異なる4林分を対象として23年間にわたる林分動態を調査した。ヒノキの優占度の高い一林分では、期間中に飛来した強力な台風に起因して生じた幹折による単木ギャップの発生とそれに引き続く周辺木の枯損拡大によって、23年間でヒノキ林冠木の24%が死亡し胸高断面積合計は初期値の76.5%まで低下した。対照的に、台風攪乱の影響が小さかった他の三林分では、幹数の減少は軽微(0.0-5.6%)であり胸高断面積合計は増加した。また、樹齢300年超のヒノキ林冠木の肥大成長は、林分蓄積の増加に寄与していることが確認された。以上の結果より、老齢ヒノキ林分の動態は台風等の自然攪乱に強く影響され、ヒノキが優占しつつもその林分構造はギャップダイナミクスに伴って長期的に変化していくことが示唆された。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Effect of improvement cutting on the community structure of aphyllophoraceous fungi on Okinawa Island
巻頁: J For Res 19 (1): 143-153
題名: 沖縄本島における育成天然林施業がヒダナシタケ類の群集構造に及ぼす影響
著者: 山下聡,服部力,阿部真,後藤秀章,佐藤大樹
所属: 森林総合研究所
抄録: 1970年代から沖縄本島において実施されてきた育成天然林施業では,除伐や伐採残渣の放置がなされ,植生だけでなく林床の粗大木質リターの量と構成を変化させてきた。植生と粗大木質リターの改変がヒダナシタケ類群集に及ぼす影響を定量的に評価するために,2006年12月に沖縄本島において野外調査を行った。伐採履歴のない3林分と調査前の1年から22年の間に施業が行われた13林分にプロットを設置した。粗大木質リターの本数と体積は,施業直後に最も高い傾向があった。調査期間中にヒダナシタケ類の子実体1172個が得られ,4目81種が含まれていた。菌類の種数は粗大木質リターの構成と関連していた。施業1年後のプロット内の菌類の種構成は施業が行われた他のプロット内の構成と異なった。プロット間での菌類の種構成の変異は,育成天然林施業によって14.1%が,粗大木質リターと植生の変異によって40.4%が,育成天然林施業によって引き起こされた粗大木質リターの変異によって2.7%が説明された。このことから,育成天然林施業は粗大木質リターの量と構成には影響を及ぼすものの,菌類群集に対する効果は相対的には強くないことが示唆された。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  What controls the distribution of the Japanese endemic hemlock, Tsuga diversifolia?
巻頁: J For Res 19 (1): 154-165
題名: コメツガの分布を規定する要因は何か?~第四紀氷期の気候が現在の分布域に及ぼす影響~
著者: 津山幾太郎,中尾勝洋,比嘉基紀,松井哲哉,志知幸治,田中信行
所属: 森林総合研究所 植物生態研究領域
抄録: 植物の分布は,広域スケールでは気候によって規定され,より小さなスケールで は,土壌条件,地形,生物間相互作用といった非気候要因によって規定されると考えられている.しかし,全ての種の分布が現在の環境要 因で説明されるわけではない.生物にとって好適な環境にある場所(潜在生育域)と実際の分布域には,ラグ(不在生育域)があることが 知られている.日本の亜高山帯の優占種であるコメツガについて,実際の分布と潜在生育域と のラグおよびその成因を明らかにするため,分布を規定する気候要因を明らかにし,現在と最終氷期(21000年前)における潜在生育 域を推定した.コメツガの分布と気候要因との関係性は,高解像度(約1km分解能)の気候データと全国スケールの植物分布データベー スに基づき,分類樹モデルと一般化加法モデルを用いて解析した.構築された高精度のモデルから,コメツガは冷涼で夏期 降水量が多い地域に生育し,その中でも積雪が少ない太平洋側の地域が生育の好適地であることが分かった.現在の気候における潜在生育域の 予測から,コメツガの不在生育域が北海道に存在することが確認された.一方,2つの最終氷期の気候シナリオにおいては,北海道にコメツガ の潜在生育域は出現しなかった.最終氷期の気温と夏期降水量を仮想的に変化させた実験において,夏期降水量が現在と同程度であれば,気温 の低下量に関わらず,北海道にコメツガの潜在生育域が出現することが示唆された.果実や種子といった大型植物遺体の化石データから、少な くとも新第三紀の中新世(約530万年前)までは、コメツガは北海道に分布していたが、最終氷期には、分布が途絶えていたことが示されて いる.これらの事実から、コメツガは、第四紀(約258万年前~現在)に繰り返された氷期において、降水量の減少に伴う乾燥によって北海 道から消滅したと考えられる.その後、間氷期に入って好適な環境が再び形成されたものの、逃避地(青森県北部)との間に広がる津軽海峡や 平野部によって北海道に戻ることができず、現在に至ったと考えられる.

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Seed germination and seedling establishment of the monocarpic dwarf bamboo Sasa veitchii var. hirsuta
巻頁: J For Res 19 (1): 166-173
題名: チュウゴクザサの種子の発芽と実生の定着
著者: 阿部佑平,柴田昌三
所属: 京都大学大学院農学研究科
抄録: チュウゴクザサの種子の発芽に影響を与える環境要因を明らかにするとともに,その発芽特性が実生の定着に与える影響を明らかにするため,発芽試験と一斉開花後の当年生実生の動態に関する調査を行った。発芽試験の結果,チュウゴクザサの種子は発芽するのに低温の経験が必要であり,冬季と同程度の期間(約4ヶ月間)低温にさらされた種子は緩やかに発芽するが,それより長い期間低温にさらされた種子は速やかに発芽することが明らかになった。自生地においては,一斉開花の翌年の6月から10月にかけて実生が発生することが確認され,このことは発芽試験の結果と矛盾しない。そのため,このようなチュウゴクザサの発芽特性は,絶滅リスクを分散させる生態学的意義を有する可能性があり,一方,種子が捕食される可能性も高まることが示唆された。また,発芽試験の結果,光と変温条件は発芽に影響を与えないが,高温と乾燥は発芽に負の影響を与えることも明らかになった。当年生実生の動態に関する調査では,日射量や土壌含水率が低い場所に比べ,森林の下層において実生の定着率が大きかった。これらのことから,チュウゴクザサの発芽特性は,森林の下層において実生の定着を促進させることが示唆された。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Does future climate change facilitate expansion of evergreen broad-leaved tree species in the human-disturbed landscape of the Korean Peninsula? Implication for monitoring design of the impact assessment
巻頁: J For Res 19 (1): 174-183
題名: 地球温暖化は韓半島における常緑広葉樹の分布拡大を促進するか?温暖化影響評価のためのモニタリング計画に向けて
著者: ユン ジョンハク,中尾勝洋,津山幾太郎,比嘉基紀,松井哲哉,パク チャンホ,イ ビョングユン,田中信行
所属: 韓国国立生物資源研究所
抄録: 将来の気候変化が人為改変を受けた韓半島における常緑広葉樹の分布に与える影響について、主要な常緑広葉樹4種(アカガシ、スダジイ、タブノキ、シロダモ)を対象に分布予測モデルを用いた定量的な評価を行った。日本と韓国における対象種の分布データ(在/不在)を応答変数、気候要因を説明変数とした。IPCCのA2排出シナリオに基づく3つの将来気候データを2070-2099年の気候値として予測に用いた。人為影響を評価するために,土地改変された場所をマスキングした潜在生育域を作成した。その結果,全ての対象種で予測精度の高いモデルが構築された。現在の潜在生育域は、人為影響を考慮すると考慮しない場合の21-35%に減少した。土地利用を考慮した潜在生育域面積は、温暖化により現在の面積と比較して2.0倍から18.5倍に増加した。これらの結果は、人為影響を考慮した場合にも、全ての対象種が温暖化モニタリングの指標種として有効であることを示している。増加率の違いは、温度変化に対する種間での反応の違いによる。タブノキは、最寒月最低気温の増加に敏感に反応するため、将来気候下において人為影響を考慮した潜在生育域が最も大きく増加した。このため、タブノキは、対象種の中で水平的な分布変化のモニタリングに最も適した種であると考えられる。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Thinning alters crown dynamics and biomass increment within aboveground tissues in young stands of Chamaecyparis obtusa
巻頁: J For Res 19 (1): 184-193
題名: 間伐が若齢ヒノキ林の樹冠動態および地上部各器官へのバイオバス増加量に与える影響
著者: 韓慶民,壁谷大介,齋藤哲,荒木眞岳,川崎達郎,右田千春,千葉幸弘
所属: 森林総合研究所植物生態研究領域
抄録: 林分密度が林冠の葉群の垂直分布及びその動態に与える影響を理解することは、樹冠構造、炭素収支の推定、および森林管理に重要である。本研究では、間伐が葉群の垂直分布、枝及び幹の成長、および地上部各器官のバイオマスの増加率に及ぼす影響を明らかにするために、10年生の若齢ヒノキ林において、間伐区と対照区を設けて、それぞれ5個体のすべての一次枝を対象に間伐後4年間の変化をモニタリングした。対照区では、樹高成長に伴い葉群が上方へシフトしたが、その葉群のバイオマス量は増加しなかった。また、葉群の垂直分布の偏りは樹冠の下層から上層へと変化していった。一方、間伐区では、個体の総葉量が4年間で2倍に増加した。また、葉群の垂直分布は樹冠下層に偏ったままだった。対照区と間伐区と比較すると、一次枝の生産速度、樹高単位の一次枝の現存数、および一次枝の長さには差がなかった。しかし、一次枝の枯死速度および一次枝内の枯れ上がり長さは対照区のほうが間伐区より著しく高かった。従って、対照区では枝のバイオマス増加率が高かった。間伐が葉群のバイオマス増加率を促進させた一方、枝のバイオマス増加率を低下させた。間伐による葉群と枝への資源配分の変化は残存木の幹の肥大成長をもたらした。これらの結果は間伐および森林管理の策定に貢献すると期待される。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Species richness estimation from probabilities of observing new species
巻頁: J For Res 19 (1): 194-204
題名: 新規出現種の観察確率に基づく種数推定
著者: Steen Magnussen
所属: Natural Resources Canada, Canadian Forest Service
抄録: A new species richness estimator applicable to probability sampling with fixed-area (a) plots in a finite-area (A) population is presented and tested in simulated sampling from three stem-mapped forest compartments, and from six large collections of forest inventory data. The estimator of richness is the average number of species per plot times the sum?over the N = A/n plots in a population?of the probability (p m ) of observing a new species in the mth plot (m = 1,..., N). A Cauchy distribution function is used to capture trends in pm . The parameters of the Cauchy distribution were estimated by optimizing a weighted maximum likelihood function. In comparison to five presumed best alternative estimators, the new estimator was 'average' with respect to bias, but best in terms of average root mean squared error. Taking the average of the estimates of richness produced by the five alternate and the new estimator would, generally, keep bias below 15 %. With relatively large sample sizes, the bias is moderately small (<10 %).

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Spatial pattern of forest structure mediated by topography in a steep mountain basin in West Tanzawa, Japan
巻頁: J For Res 19 (1): 205-214
題名: 急峻な山岳地の集水域における森林構造の空間パターン
著者: 北川涼,近藤博史,酒井暁子
所属: 横浜国立大学大学院環境情報学府
抄録: 日本のような侵食が卓越する地域に発達する複雑な地形構造は、森林の群集組成に影響を及ぼすことが知られている。しかし、これまでの研究の多くは小規模な面積の森林を対象にしており、広域にわたる森林の空間パターンの全体像をとらえるにはいたっていない。そこで、本研究では急峻な地形の発達する神奈川県丹沢山地を対象に地上部バイオマスの分布パターンと関連する森林構造の空間パターンとその決定要因を明らかにするために、集水域全体(300ha)に設置された105地点の方形区における樹木密度、胸高断面積、最大個体サイズ、種数の空間パターンと地形の形状を数値化した変数の関係を解析した。その結果、比較的地表の安定した大規模な尾根上の立地では、ブナなどの遷移後期種の大径木が分布するため、谷付近に比べて、単位面積あたりの胸高断面積が増大することが明らかになった。一方、集水域内に多数存在する、小規模な尾根上においては樹木個体数の増加が、単位面積あたりの合計胸高断面積の増加に貢献していた。急峻な山岳地においては、地形によって説明される地表面の安定性が、森林構造を規定し、複雑な地形構造を反映した不均質な森林構造の空間パターンが形成されると考えられる。

種類: 原著論文/生物-生態
Title:  Compression and overlap of unique vegetation system of subtropical mountain resembling tropical and temperate forests along elevation
巻頁: J For Res 19 (1): 215-225
題名: 熱帯林と温帯林の要素を含む亜熱帯山地林に特有な植生の標高分布における圧縮と重なり合い
著者: Chi-Cheng Liao,Min Liu,Mong-Huai Su,Jenn-Che Wang
所属: Department of Life Science, Chinese Culture University
抄録: The purpose of this study was to investigate how forests on subtropical mountains, which resembled tropical and temperate forests, were assembled, and to examine the compression and overlap of vegetations. We established 344 sample plots (400 m2) located at different altitudinal gradients ranging from 16 to 3,500 m above sea level (ASL) in Hsueshan Range northern Taiwan. Vegetation types were classified by TWINSPAN and the results of DCA were used to analyze the changes in vegetation types along elevation. Vegetation I was composed of the species of Euphorbiaceae, Moraceae, and Rubiaceae, which were taxa of tropical floristic elements, and the extent of this vegetation was limited below 1,500 m ASL. Vegetation II was defined into two subtypes, which were distributed from 1,000 to 2,500 m ASL, and were composed predominantly of Chamaecyparis and Tsuga, respectively. Our data also revealed that vegetation II contained co-dominants of species from families Lauraceae and Fagaceae. Moreover, evergreen broadleaved trees similar to tropical mountain forests were found to have narrower altitudinal ranges on subtropical mountains, whereas coniferous forests resembled temperate areas and were characterized by endemic conifer species. Vegetation III, from 2,500 to 3,500 m ASL, was characterized by endemic conifer species, Abies and Tsuga. Interestingly, deciduous forest was almost absent in this area and Fagus was the only tree type on a small mountain ridge. Data obtained from this study will help in raising conservation awareness for subtropical mountains since unique patterns of compression and overlap characteristics of tropical and temperate resembling forests were evident.

種類: 短報/社会経済-計画-経営
Title:  Method for estimation of stem carbon fixation of Japanese black pine by combining stem analysis and soft X-ray densitometry
巻頁: J For Res 19 (1): 226-233
題名: 樹幹解析と軟X線デンシトメトリー法によるクロマツ樹幹部の炭素固定量の推定
著者: 瀧誠志郎,野堀嘉裕,ロペス・カセレス・マキシモ・ラリー
所属: 山形大学農学部
抄録: 樹幹解析と軟X線デンシトメトリー法を組み合わせて,胸高直径と樹高から算出した幹炭素重量と幹材積との関係を推定するための式を導出した。結果は,山形県の33年生海岸クロマツ林の炭素重量は68,186 kg ha-1,北海道の42年生海岸クロマツ林の炭素重量は38,253 kg ha-1であった。また,絶乾容積密度の加齢にともなう変化は小さく,上記2地域のクロマツの絶乾容積密度はそれぞれ425.6 (kg m-3) and 523.2 (kg m-3)であり,LULUCFの容積密度から変換された値(533 kg m-3)に匹敵するものであった。LULUCFの絶乾容積密度による炭素重量とそれぞれの地域における絶乾容積密度から算出した炭素重量を比較すると,山形県で27%低く,北海道では6%低かった。この違いは,大規模な炭素重量の推定に影響を与え,地域レベルで誤差がうまれてしまう。本研究の方法論は,炭素吸収源として機能している森林の管理に貢献する事ができる。

種類: 短報/環境
Title:  Quantifying lignin and holocellulose content in coniferous decayed wood using near-infrared reflectance spectroscopy
巻頁: J For Res 19 (1): 233-237
題名: 近赤外分光法による針葉樹枯死材のリグニン・ホロセルロース量の定量
著者: 石塚成宏,酒井佳美,小田あゆみ
所属: 森林総合研究所九州支所
抄録: 枯死材のリグニンとセルロースの分解を別々に評価するには、リグニンとセルロースを迅速に測定する手法が必要である。我々は枯死材のリグニン、セルロースの測定に近赤外分光法を適用した。その結果、近赤外分光スペクトルを用いた部分的最小二乗法(PLS)モデルを用いて5樹種の枯死材のリグニン、ホロセルロース含量を推定することに成功した。5樹種を混合したモデルでも十分な精度が得られた(リグニンの決定係数が0.970、ホロセルロースの決定係数が0.962)が、樹種毎に分けて作成したモデルの方が推定精度は高くなった。この近赤外分光分析とPLSモデルの組み合わせは、枯死材のリグニン、ホロセルロースの定量に有効なツールである。これにより、1サンプルあたりに必要な分析時間が3分と時間効率が高く、酸処理など危険性の高い作業を必要としない分析が可能となった。

種類: 短報/環境
Title:  The effect of understory removal on microclimate and soil properties in two subtropical lumber plantations
巻頁: J For Res 19 (1): 238-243
題名: 亜熱帯の木材生産用人工林における微気候と土壌特性に及ぼす下層植生除去の影響
著者: Faming Wang,Bi Zou,Haifang Li,Zhian Li
所属: South China Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences
抄録: Understory vegetation is an important component in forest ecosystems. However, the effects of understory on soil properties in subtropical forests are not fully understood. We thus conducted an experimental manipulative study in two young fast-growing plantations-Eucalyptus urophylla and Acacia crassicarpa-in southern China, by removing understory vegetation in both plantations, to estimate the effects of understory vegetation on microclimate, soil properties and N mineralization. Our data showed that, after 6 months, understory removal (UR) in both plantations had greatly increased soil surface luminous intensity (90?500 cd) and temperature (0.5-0.8 °C); soil moisture was reduced in the Eucalyptus plantation but not in the Acacia plantation. Understory removal also reduced soil organic matter (SOM), but had little impact on other soil chemical properties, including total phosphorus, C/N, pH, exchangeable cations (K, Ca, Mg), available P, ande extractable NH4?N and NO3?N. We found a significant decline of soil N mineralization and nitrification rates in the 0?5 cm soils of UR in both plantations. The decline of SOM in UR may contribute to the lower N transformations rates. This study indicates that a better understanding of understory vegetation effects on soil N cycling would be beneficial to forest management decisions and could provide a critical foundation for advancing management practices.

種類: 短報/生物-生態
Title:  Genetic evidence for paternal inheritance of the chloroplast in four Australian Callitris species (Cupressaceae)
巻頁: J For Res 19 (1): 244-248
題名: 遺伝解析で明らかになったオーストラリア産Callitris属(ヒノキ科)4種における葉緑体の父性遺伝性
著者: 阪口翔太,津村義彦,Michael D. Crisp,David M. J. S. Bowman,井鷺裕司
所属: 京都大学大学院農学研究科
抄録: オーストラリア産針葉樹Callitris属(ヒノキ科)における葉緑体マーカーの利用促進を目的として、Callitris属4種(C. columellarisC. intratropicaC. gracilisC. verrucosa)を用いて葉緑体の遺伝様式を調べた.各種について複数の葉緑体ハプロタイプ〔trnL (UAA) 5' exon-trnF (GAA) 領域〕が分布する集団から、開放条件下で得られた種子とその母樹の葉組織を採取した.種子から発芽させた実生の葉緑体断片の配列を決定し、それを母樹のハプロタイプと比較した.解析した4種16母樹のうち、12個体から母樹とは異なるハプロタイプを保有する実生が検出され、受粉過程において葉緑体が父性遺伝した可能性が示された.一般化線形混合モデルによる解析を行った結果、C. columellarisC. gracilisC. verrucosaにおいて、母樹のハプロタイプは実生のハプロタイプに有意な効果を与えていないことが示された.また、モデルから予測された実生のハプロタイプは、集団内の成木におけるハプロタイプ組成とよく一致していた.こうした解析結果から、Callitris属においては、花粉分散を介した葉緑体の父性遺伝が優占的に起こっていることが示唆された.