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様々な光環境における
エゾマツ･トドマツ稚樹の
光合成特性
-耐陰性の評価を目指して-
北海道大学造林学分野
○飯島勇人・渋谷正人・斎藤秀之・高橋邦秀
1. 目的
1-1. エゾマツとトドマツ

エゾマツとトドマツ：北海道の天然林の主要樹種
どのような環境で更新するのか？←北海道の天
然林の維持･管理上重要
光：林内で最も不足する資源のひとつ
光環境に対する反応の違い→更新動態の違い
1-2. これら2種の耐陰性の違い
エゾマツとトドマツで耐陰性が異なる？
・エゾマツはギャップに集中分布（Kubota et al. 1994）
→エゾマツのほうが耐陰性が低い？
・エゾマツの方が葉へ多くの投資（Kubota and Hara 1996）
→エゾマツのほうが耐陰性が高い？（Walters and Reich 1999）
エゾマツとトドマツの耐陰性の違いは明らかでない
耐陰性の違いを検討するためには何に注目すべ
きか？
1-3. 耐陰性の検討 –RGRの導入–
耐陰性：生残率？成長率？
→（どちらにしても）炭素をいかに獲得・保持するか
相対成長速度は光合成特性・葉の形態・
器官量配分から（おおまかに）説明される
RGR（相対成長速度）の分解
(W2 – W1)
LA
LW
RGR =
×
×
耐陰性の検討：
(T2 – T1) × LA
LW
W1
これらの特性がどう変化しているか？
=
NAR
× SLA × LMR
NAR：単葉あたりの稼ぎ、光合成特性を主に反映
SLA：葉面積/葉重量、葉の厚さ
1-4. 本研究の目的
エゾマツとトドマツの耐陰性の違いを明らかにするために
様々な光環境でのエゾマツと
トドマツの光合成特性を検討する
2. 方法
2-1. 調査地概略
調査地：日高北部森林管理署110林班
・30年以上前から禁伐の設定
・標高1038m、平均年降水量1374mm
林分：エゾマツとトドマツを主体とする針葉樹林
密度：468 本ha-1
総BA：45.9 m2 ha-1
Abies sachalinensis
Picea jezoensis
Broad-leaf
2-2. 調査項目
調査木
・林内の倒木上に生育するエゾマツとトドマツ
・近年上木の攪乱がない場所で孤立状態の個体を選定
Species
Abies sachalinensis
Picea jezoensis
Height (cm)
rPPFD (%)
Average (cm) Max (cm) Min (cm) Max (%) Min (%)
22
33.9
46.8
15.0
26.2
2.5
24
36.8
49.4
22.0
23.2
2.8
n
調査木の光環境
・rPPFD
・2005年７月下旬から９月中旬に測定
・瞬間値×5
・光量子センサーで曇天時に測定
2-3. 調査項目2
光合成特性
・７月下旬-9月上旬に光-光合成曲線を作成
・測定葉：1年生葉（去年展開した葉）
・樹冠上部の１次枝から測定葉を選定
・非直角双曲線式からAmax、Rd、LCPを算出
Amax
Aarea
測定葉の形態
・光合成測定後、測定シュートを採取
・SLA（葉面積/葉重）を算出
0
R
LCP
PPFD
3. 結果
3-1. Amax
Abies sachalinensis
Picea jezoensis
A max (μmol m -2 s -1)
12
8
4
r = 0.391n.s
0
0
r = 0.288n.s
Amax
10は光環境と有意な関係がない
20
30 0
10
20
わずかに光とともに上昇傾向？
rPPFD (%)
30
3-2. Rd
Rd (μmolCO 2 g -1 s -1)
Abies sachalinensis
Picea jezoensis
100
80
60
40
20
r = 0.250n.s
0
0
Rdは光環境と有意な関係がない
10
20
30 0
10
わずかに光とともに上昇傾向？
rPPFD (%)
r = 0.294n.s
20
30
3-3. LCP
Abies sachalinensis
Picea jezoensis
LCP (μmol m -2 s -1)
15
10
5
r = 0.289n.s
0
0
r = 0.366n.s
LCPは光環境と有意な関係がない
10
20
30 0
10
20
わずかに光とともに上昇傾向？
rPPFD (%)
30
3-4. SLA
Abies sachalinensis
Picea jezoensis
SLA (cm 2 g -1)
200
150
100
50
r = -0.312n.s
0
0
SLAは光環境に関わらず一定
10
20
30 0
10
rPPFD (%)
r = 0.337n.s
20
30
考察
光環境の違い→両種で光合成特性やSLAは顕著
には変化せず
・過去の研究：光合成特性やSLAは光環境に反応（ex.
Holmgren 2000など多数←そうならない例も ex. Machado et al. 2003）
・光合成特性やSLAの反応：耐陰性が低い種で顕著
（Valladares et al. 2000）
・葉を長く維持する常緑樹では個葉の機能を変化させづ
らい？
・光合成特性やSLA：光環境の幅や生育段階などによっ
ても変化（ex. Delagrande et al. 2004）←実験設定の問題
光環境の違い→種間で明確な応答差は見られず
・シュート構造や器官量配分で差？（現在検討中）
謝辞
本調査を行うに際し、山本謙也様をはじめ
とする日高北部森林管理署の皆様には大
変お世話になりました。この場を借りて御
礼を申し上げます。

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