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Journal of Forest Research, Vol.23, No.5(2018年10月)

種類: 原著論文/Forest Environment
Title: Conifer plantations in grassland and subtropical forest: Does spider diversity respond different to edge effect?
巻頁: J For Res 23 (5): 253-259
題名: 針葉樹人工林がクモ群集にもたらすエッジ効果は草原と亜熱帯林で異なるのか?
著者: Carolina Melisa Pinto・Santiago Santoandré・Gustavo Zurita・Maria Isabel Bellocq・Julieta Filloy
所属: Universidad de Buenos Aires Facultad de Ciencias Exactas y Naturales
抄録: Two adjacent habitats separated by an abrupt transition often cause strong alterations in environmental conditions resulting in what is called the edge effect. The structural similarity between the adjacent habitats determines how abrupt the transition is. We explored the response of spider communities to the edge effect in mature pine plantations and compared for the first time those responses in contrasting biomes (subtropical forest and grassland) in southern South America. We expect that the higher the contrast between the natural habitat and the conifer plantation, the higher will be the magnitude and the lower the extent of the response of species richness and abundance to edge effect. We sampled spiders using pitfall traps located from the edge to the plantation interior, and environmental variables were measured in pine plantations (Pinus taeda) adjacent to native grassland and subtropical forest. Results revealed that wandering spiders were sensitive to edge effect in both subtropical forest and grassland, primarily reflected by a decline in the abundance towards plantation interiors. However, the magnitude and the extent of spider abundance response to the edge effect were similar between pine plantations developing in forest and grasslands biomes. Microclimatic conditions and vegetation cover partially explained species abundance from the edge to plantation interior. Our findings suggest that conifer plantations would promote spider richness if a wide range of microhabitats were provided and support the use of spider abundance to assess edge effect in forested landscapes.

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences
Title: Can frequent occurrence of Asiatic black bears around residential areas be predicted by a model based mast production in multiple fagaceae species?
巻頁: J For Res 23 (5): 260-269
題名: ツキノワグマの人里への出没頻度はブナ科の複数樹種の堅果の豊凶によって予測し得るか?
著者: 藤木大介
所属: 兵庫県立大学自然・環境科学研究所
抄録: 日本では、ツキノワグマ(以下、クマ)の秋季における人里への出没が激しい年変動を示すことから、事前にその出没を予測する技術の開発が求められている。このような激しい出没の年変動には秋の主要な餌資源であるブナ科樹種の堅果の豊凶が強く影響している可能性が指摘されている。そこで本研究では、兵庫県を対象に12年間に及ぶ3種のブナ科(ブナ、コナラ、ミズナラ)堅果の豊凶観測データと住民から得られた秋季のクマの目撃情報数データに基づき、クマの出没の年変動がこれら3種の堅果の豊凶によって説明されるかを一般化線形モデルを用いて解析した。その結果、それぞれの樹種の堅果の豊凶が個々にクマの出没の年変動に影響していることが示唆された。考慮する樹種の数が1~3種と異なるモデル間でモデル評価統計値を比較した結果、考慮する樹種の数が多いモデルほど予測誤差が小さくなることが示された。対象とした3種が優占する森林植生は調査地域内の広葉樹林の中で大きな割合を占めており、このような優占度の高さが、これらの樹種の豊凶によってクマの出没変動が強く説明される一因と推測された。最後に、本研究で構築したモデルをより信頼のある出没予測モデルへと発展させていくうえで、今後検討するべき事柄について議論した。

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences
Title: Provenance variations in stem productivity of 30-year-old Japanese larch trees planted in northern and central Japan are associated with climatic conditions in the provenances
巻頁: J For Res 23 (5): 270-278
題名: 北海道と長野県の試験地における産地の気候条件に関連した30年生カラマツの幹生産の産地間変異
著者: 永光輝義・松崎智徳・長坂寿俊
所属: 森林総合研究所北海道支所
抄録: 日本中央部の自然分布域では、カラマツの成長の産地間変異は産地の気候条件に相関する。自然分布域の外の日本北部でもこの関係が当てはまるのかを確かめるため、長野県の3試験地と北海道の3試験地において、25産地に由来する30年生木の幹生産量を調べた。幹生産量のばらつきに占める産地と試験地との交互作用は比較的小さかった。幹生産量の産地の順位は、ほとんどの試験地の間で正の相関を示した。産地と試験地の気候条件は、2つの指標:温暖と乾燥(温度が高く降水量が少ない低標高とその逆の高標高)と季節性(相対的に気温の季節変化が小さく降水量の季節変化が大きい太平洋側とその逆の日本海側)に要約された。温暖と乾燥の指標の両極端と太平洋側の気候季節性を示す産地で幹生産量は最大となった。この関係は、長野県と北海道の両方の試験地でみられた。よって、国内の異なる生育環境においてカラマツの成長は同様な産地間変異を示すと考えられる。

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences
Title: Factors predicting incidence of butt rot and trunk rot in individual stems of main tree species in a cool-temperate natural mixed forest in Japan
巻頁: J For Res 23 (5): 279-286
題名: 天然生混交林の主要樹種における根株腐朽および樹幹腐朽発生の予測因子
著者: 阿部葉月・吉田俊也
所属: 北海道大学
抄録: We examined the incidence of heart rot (butt rot and trunk rot) in stems of each main tree species, with regard to the effects of individual and site characteristics, in the northern Japanese natural mixed forest. We addressed the hypotheses that incidences of rot are influenced by species identification, individual size, local vegetation, and topographic conditions. The proportions of tree individuals with heart rot (totally 36.7 %) varied with tree species, with trunk rot having a significantly higher incidence in two broadleaved species (Quercus crispula, and Betula ermanii) than coniferous species (Abies sachalinensis). However, butt rot incidence was similar among tree species, suggesting that each rot type appeared differently by species. The random forest classifications did not necessarily show high accuracy; it was suggested that heart rot incidence in stems of Acer mono and A. sachalinensis occurs randomly. However, in the models for both rot types of B. ermanii and trunk rot of Q. crispula, we revealed that DBH was highly important factor. Another important variable was sum of basal area of the neighbouring trees, in which the incidence of both rot types tended to increase at low and high tree basal area. In addition, it was appeared that the butt rot incidence in B. ermanii was sensitive to steep slope.

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences
Title: Sprouting capacity of Quercus serrata Thunb. and Quercus acutissima Carruth. after cutting canopy trees in an abandoned coppice forest
巻頁: J For Res 23 (5): 287-296
題名: 放棄された薪炭林における林冠木伐採後のコナラとクヌギの萌芽再生能力
著者: タイ ティエン ディン・赤路康朗・松本哲也・鳥淵匠見・牧本卓史・廣部宗・坂本圭児
所属: 岡山大学環境生命科学研究科
抄録: 放棄された薪炭林においてナラ枯れを予防する方策の一つに,伐採し萌芽更新によって森林の若返りを図ることがあげられる。そのためには,大径木化したナラ類の伐採後の萌芽再生能力を検討する必要がある。そこで,本研究は放棄され大径木化したかつての薪炭林でコナラ(Quercus serrata)とクヌギ(Quercus acutissima)を対象として,林冠木伐採後1年目の萌芽再生に対する切株と萌芽の属性(切株サイズ,および萌芽の発生時期と発生部位)と非生物的な要因(斜面傾斜,起伏,土壌水分,土壌窒素無機化速度,,および林冠開空率)の影響を明らかにすることを目的とした。2013年11月に40m×90mの調査区内とその周辺で林冠木を伐採し,翌年2014年の5月から10月まで萌芽の発生,発生部位,生残,および萌芽枝の長さを定期的に記録した。その結果,樹齢が約60年の両樹種とも切株にまだ萌芽再生能力を保たれていることが示唆された。クヌギでは,萌芽が発生し生残した切株の割合が開空率が大きい場合と凸地形で高く,萌芽本数は切株サイズと正の相関があった。コナラでは,萌芽本数は開空率が大きくなると増加した。両樹種ともに,萌芽発生時期が早いか萌芽発生部位が切株の下方から発生するほうが萌芽の生残率は高かった。また,萌芽の成長パタンに対する萌芽発生時期の影響は両樹種で同様であった。以上のように,伐採後1年目の萌芽再生能力や萌芽本数は大径木化によって抑制されておらず,光条件は萌芽再生に重要な因子であることが示唆された。

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences
Title:  Cloning, expression and localization analysis of the sucrose transporter gene JcSUT4 in the biofuel plant Jatropha
巻頁: J For Res 23 (5): 297-303
題名: バイオ燃料植物ジャトロファのショ糖トランスポーター遺伝子JcSUT4のクローニング、発現解析及び局在解析
著者: Ziwei Yang・Yingbo Liu・Hongjun Han・Chenxi Ren・Siwen Liu・Jianmei Long・Changcao Peng
所属: South China Agricultural University
抄録: Sucrose transporters (SUTs) play an important role in regulating fruit growth and development in planta. The fruit of Jatropha curcas, an important tropical tree used as biofuel material, ripens rapidly after flowering. Here, a SUT gene JcSUT4 from J. curcas was cloned and analyzed. JcSUT4, encoding a protein of 500 amino acid residues, was a Type III SUT homolog by a phylogenetic analysis. A transient expression assay in protoplasts showed that JcSUT4 was localized to the plasma membrane. Complementation of yeast sucrose uptake-deficient mutant strains revealed that JcSUT4 was capable of transporting sucrose. JcSUT4 was highly expressed in mature source leaves, as well as in fruits at 30 days after full bloom (DAFB), which was in accordance with the stages of fruit swelling and ripening. This work shows that JcSUT4 may participate in the fruit growth and development of J. curcas, particularly be involved in sucrose storage in fruit. Taken together, our results provide new insights into the molecular mechanisms underpinning of SUTs in Jatropha.

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences
Title: Thirty year stand dynamics of an old evergreen coppice forest in Southern Kyushu, Southwestern Japan
巻頁: J For Res 23 (5): 304-308
題名: 九州南部における老齢常緑広葉樹萌芽林の30年間の林分動態
著者: 山下一宏・伊藤哲・平田令子・光田靖・山岸極
所属: 宮崎大学大学院農学工学総合研究科
抄録: 九州南部のスダジイが優占する老齢常緑広葉樹萌芽林において30年間(87年生から116年生)の林分の発達過程を調査し、幹の排除の段階から下層の再侵入の段階に移行する林齢を、同地域の常緑広葉樹萌芽林(主にコジイやスダジイ、ウラジロガシによって優占)での既存研究と比較した。1985年に調査プロットを設置し、生存する全ての幹の樹高と胸高直径を記録した。各幹は、地際部の観察に基づき単幹個体と多幹個体に区別し、さらに上層および下層に区分して、幹密度と種多様性の変化を評価した。その結果、上層では、92年生から116年生の間に幹密度が減少していた。一方、下層の幹密度は92年生から116年生の間に急激に増加していた。しかし、その増加に寄与していたのは主にアオキなどの単幹や多幹の常緑低木や、スダジイ林冠木の幹基部からの萌芽幹などであった。種多様度指数(H')も同様の傾向を示した。したがって、今回調査された林分は92年生以降で下層の再侵入の段階の特徴を示しており、先行研究で調査された林分発達よりも遅れていると結論づけられた。これらの結果から、林分発達の進行は同じ地域の常緑萌芽林であっても、優占種や森林環境によっておそらく異なることが示された。

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences
Title:  Effects of Gibberellic Acid on Photosynthesis and Endogenous Hormones of Camellia oleifera Abel. in 1st and 6th leaves
巻頁: J For Res 23 (5): 309-317
題名: ジベレリン酸がユチャ(Camellia oleifera Abel.)の第一葉および第六葉の光合成と内因性ホルモンに与える影響
著者: Yue Wen・Shu-chai Su・Lv -yi Ma・Xiang-nan Wang
所属: Beijing Forestry University
抄録: To investigate the effects of gibberellic acid (GA) on photosynthesis, nutrient partitioning and endogenous hormones at different leaf locations (1 and 6), Camellia oleifera was treated with four levels of GA (0, 100, 200 and 300 mg L−1) during the flower bud physiological differentiation stage. GA increased the net photosynthetic rate (Pn), chlorophyll content and chlorophyll fluorescence parameters of 1st and 6th leaves. The 100 mg L−1 dose was most effective for increasing the total chlorophyll content and Pn, which increased by 100.00% and 59.55%, respectively, in the 1st leaf, and 110.18% and 44.90%, respectively, in the 6th leaf compared with the control. The 100 and 200 mg L−1 GA solutions decreased the starch and soluble sugar levels in both 1st and 6th leaves, but increased those of the 1st and 6th buds which suggested that exogenous GA promotes the transportation of photosynthetic products from leaves to buds with the regulation of a sink-source relationship. Endogenous levels of gibberellin and auxin increased, but abscisic acid decreased in the 1st and 6th leaves after GA applications. The Pn was positively correlated with the total chlorophyll content (0.922 for 1st leaf and 0.944 for 6th leaf) and fluorescence parameters, but negatively correlated with soluble sugar and starch contents in 1st (−0.940 and −0.875, respectively) and 6th (-0.866 and -0.854, respectively) leaves. The difference in responses of leaves at different positions to exogenous GA due to the physiological differences of the leaves themselves.

種類: 短報/Silviculture and Plant Sciences
Title:  Whole chloroplast genome sequences of the Japanese hemlocks, Tsuga diversifolia and T. sieboldii, and development of chloroplast microsatellite markers applicable to East Asian Tsuga
巻頁: J For Res 23 (5): 318-323
題名: 日本のコメツガおよびツガの葉緑体全ゲノム配列と東アジアのツガ属に適用可能な葉緑体マイクロサテライトマーカーの開発
著者: Luxian Liu・Pan Li・Hongwei Zhang・James Worth
所属: Henan University
抄録: The genus Tsuga is an ecologically important forest tree genus of Japan with two endemic species, the subalpine Tsuga diversifolia and the temperate Tsuga sieboldii. Despite dominating some of the most important remaining natural forests in Japan, the genetic diversity and structure of these species is unknown with genetic studies hindered by a lack of genetic resources. This study reports the complete chloroplast genome sequences of both T. diversifolia and T. sieboldii and the development of polymorphic chloroplast microsatellite markers. The chloroplast genomes of T. diversifolia and T. sieboldii are 120,802 bp and 120,797 bp in length, respectively and shared an identical repertoire of 35 tRNA genes, four rRNA genes, and 72 protein-coding genes. Seven polymorphic chloroplast microsatellite loci were developed and showed an average of 2.24 alleles per locus in T. diversifolia and 3.57 in T. sieboldii. These loci were all successfully genotyped in two other East Asian species (T. chinensis and T. ulleungensis) with an average of 2.28 alleles per locus for both species. The high transferability of these loci, and the fact that all species contained loci with non-overlapping allele size ranges, indicates that these markers will be useful for genetic studies of all East Asian Tsuga species for investigating species boundaries, phylogeography and stand-level processes.