受験生向け研究绍介冲高桥

受験生向け研究绍介

高橋耕一

理学科生物学コース植物生態学分野

植物群集の将来を予测する

１.森林生态系における多种共存机构

森林は多くの植物种から成り立っています。しかし、复数の种がなぜ同じ场所で共存していられるのでしょうか？　「共存」していることは当たり前と思われるかもしれませんが、実は不思议なことなのです。単纯に考えれば、竞争に一番强い种が他种を排除してもいいからです。森林は非常にゆっくりとしたペースで世代交代が行われていきます。种ごとにどのように世代交代しているのか、种间竞争や环境条件はどのように世代交代に影响しているのか、という点から种多様性维持机构を调べています。私は纬度倾度では热帯雨林から亜寒帯林まで、そして标高倾度では低地林から高山植物まで、さまざまな植物生态系を対象に调査してきました。また、植物种によってどのように成长戦略が异なるのかなども研究しています。

特异な景観を示す縞枯林（北八ヶ岳）。
斜面下部から上部へ向けて、次々と枯れていく。

２.外来植物の生态系への影响评価

ヒトやモノの移动にともない、多くの生物种が本来の生息地から离れた场所に分布するようになりました。惊くことに、日本の植物の约1/4は外来种です。それぞれの生态系は多くの种から构成されていますが、それは长い时间をかけて种间関係が成立してきました。そのため、外来种の侵入はその场所の固有の生态系に大きなインパクトを与えると考えられています。そこで、外来植物の生态系の构造や机能への影响などを调べています。现在、ビロードモウズイカという地中海地方原产の草本植物について调査していますが、人為的に搅乱された场所に特异的に分布しています。侵入した外来植物の成功要因を个体群动态や生理生态学の観点から调査しています。

地中海地方原产のビロードモウズイカ。
ビロード状の大きな叶をつけるので、よく目立つ植物である。

３.地球温暖化の植生分布への影响评価

地球温暖化は植生分布にどのような影响をもたらすのでしょうか？　标高が上がるにしたがい気温は低下し、植生が変化します。例えば、中部山岳地域では植生は落叶広叶树林から针叶树林、そしてハイマツ林へと変化します。このような植生の変化は温度条件と関係していることは疑いがありません。では、地球温暖化は标高倾度にそった现在の植生分布をさらに上の标高まで押し上げるのでしょうか？　森林限界付近では冬季の风雪、强风のため、夏の気温が成长には十分でも正常には树木は成长しません（下写真）。そのため、温暖化によって森林限界が上昇するとは単纯には考えられません。また、植生分布は纬度倾度にそっても変化します。特に、长野県の南部は照叶树の分布北限になっています。现在、个体群动态、年轮年代、生理生态など、さまざまな観点から调べており、将来予测したいと考えています。

森林限界より上の标高では、树木は冬季の凄まじい风雪によってダメージを受ける。
雪の下には匍匐性のハイマツがあり、积雪の保护があるためダメージを受けることはない。

４.里山における生物多様性の丧失に関する研究

従来、人间が生活のために利用してきた身近な山を里山と言います。里山は人為的に维持管理されることで、生物多様性が高いといわれています。しかし、ライフスタイルの変化とともに里山が利用されなくなり、放弃されてきています。今后、どのように里山が推移していくのかを调べています。

高校生へのメッセージ

１.高校の教科书の中での私の分野の位置づけ

高校の教科书の中では、私の分野は「生物群集」がもっとも近いでしょう。ただし教科书の中ではおもに迁移が扱われていますが、迁移は生物群集の研究の中の一分野に过ぎません。また、生态学は「生物と环境の関係を调べる」非常に広い分野ですので周辺领域の知识も必要になります。

２.研究室での学生の研究テーマ

私の研究室では、基本的には私の現在の研究テーマに関することを卒業論文等のテーマとしてだしています。ただし、学生さんの方でやりたい研究テーマがあれば、希望にできるだけ添うように応じています。また、多くの場合、野外でデータを取るフィールドワークが中心となります。もちろんテーマによっては、フィールドで採取したサンプルを実験室で分析することもあります。「現在の研究テーマ」で書いたように、自然生態系は外来種や温暖化などの人為的な影響を強く受け、変化しつつあります。また、逆に里山のように今まで人によって維持管理されてきた林が放棄されることで、生物多様性が失われているところもあります。私はどのように生態系が変化していくのかを調べていきたいと思っています。また、多種共存機構に関する研究も、現在の優占樹種が将来も優占していくのかどうか、そのメカニズムを検討するものです。そのような意味もあって、表題を「植物群集の将来を予测する」としました。

３.最后に

野外调査を中心とした生态学の场合、自然生态系がどれだけ身近にあるかが重要になります。とくに森林を调査対象にする场合は、大面积での自然林が必要です。また多様な生态系があることで、さまざまな研究テーマが生まれます。その点では、信州は本州の中ではかなり恵まれた立地だと思います。野外に出るのが好きな人、自然が好きな人をお待ちしております。

蜜桃TV