3 0 0 0 OA ブナの葉食性昆虫ブナアオシャチホコの密度変動(宮地賞受賞者総説)
- 著者
- 鎌田 直人
- 出版者
- 日本生態学会
- 雑誌
- 日本生態学会誌 (ISSN:00215007)
- 巻号頁・発行日
- vol.56, no.2, pp.106-119, 2006-08-31
ブナアオシャチホコ(以下、本種)はブナ林で大発生し、ブナの葉を食いつくす葉食性昆虫である。大発生しない場所も含め、本種は、地域間で同調しながら8-11年の周期をもった個体数変動を示すとともに、同じ周期をもって日本のどこかで大発生をひきおこしている。このような地域間で同調する周期的な密度変動をもたらすメカニズムにどのような生物的要因や気候要因が関与しているのか、長い周期を引き起こすメカニズムのひとつである「時間の遅れを持つ密度依存性」を考慮して、その具体的な過程を検証した。本種の密度が増加すると、鳥類の餌に占める本種の割合が増加する機能の反応が認められるが、鳥類の密度は変化しないため、さらに高密度になると捕食率は逆に低下する。甲虫の捕食者であるクロカタビロオサムシは、高い繁殖能力と速い発育、飛翔による成虫の移動による数の反応が起こり、密度依存的な死亡要因として働く。しかし、密度の減少過程における時間の遅れは認められない。ブナの葉の質の空間的異質性も大発生と密度変動に関係している。陽葉は餌としての質が悪く、低密度時にはほとんど食べられない。しかし、大発生すると陽葉まで食べなければならないため、大発生の際には密度を引き下げる要因として働く。また、ブナが強い食害を受けると、翌年の葉に誘導防御反応が起こり、本種の死亡率を高め、体サイズを小型化させる。しかし、強い食害を受けないと誘導防御反応は起こらないため、大発生せずに密度が減少する場合には働かない。昆虫病原菌であるサナギタケは、大発生時だけでなく、大発生せずに密度が減少に転じる際にも、時間遅れの密度依存的な死亡要因として働くため、本種の周期的な密度変動を引き起こしている要因と考えられる。感染の翌年に子実体が発生して土中の菌密度を高めることと、昆虫に対する感染が起こらなくても土壌微生物として個体群を維持できることが、サナギタケによる死亡に時間の遅れを作り出す機構である。本種の大発生には場所依存性が認められる。特定の標高で大発生する機構としては、「多様性=安定性仮説」や「資源集中仮説」のほかに、養分循環に関係したブナの葉の質も原因のひとつと考えられる。また、西南暖地で大発生の頻度が少ない理由としては、ブナ林の垂直分布や降水量が関係しているものと推測される。
2 0 0 0 OA 隔離ブナ集団の繁殖能力低下をめぐる開花量とシイナと散布前虫害との関係の解明
ブナの結実に関係する要因として虫害としいなが重要である。しいなの原因として、近交弱 勢の影響が示唆されていたが、有効花粉親数(Nep) 値が低い母樹ほどしいなが多いという本研 究でも指示された。種子生産は年輪生長にはほとんど影響していなかった。しいなや虫害種子 の結実コストは、健全種子の約40%と推定された。しいなや虫害種子が多いと、結実コスト/ 開花コスト比が低くなり、開花数の年次変動が小さくなることによって、開花数の変動が小さ くなり、結果として虫害率が高くなるという悪循環に陥っている可能性が示唆された。
1 0 0 0 OA 淡水性力メ類の個体群特性と食性の関係
1 0 0 0 OA 地球環境観測データベースの水平・垂直統合化
個体群生態学的な研究により、カシノナガキクイムシはイニシアルアタックの際に、衰弱木や感受性の個体を選択的に攻撃するのではなく、無差別に攻撃していた。穿孔数やカシナガの繁殖成功度は、樹木の生死ではなく過去の穿孔の有無によって強く影響されていた。過去にカシナガの穿入を受けていない7本のミズナラを測定対象とし、樹幹北側の地際部と地上高150cmの位置で、各2点ずつの温度測定を行った。その結果、1)150cm部位と地際部の温度差(以下、温度差)は、特に6〜8月の高温時(日最高気温約25℃以上)に大きくなった。2)秋までに被害を受け葉が褐変または萎凋した個体(以下、被害個体)は、1個体を除き、カシナガ穿入前(6月上・中旬)に高温時の温度差が大きかった。3)上記例外の1個体は150cm部位と地際部の温度の平均値(以下、平均温度)については他の個体よりも高めで、最も早くカシナガの穿入を受け、枯死した。樹幹2ヶ所の温度差と平均温度によって、樹体の健全性を評価し、カシノナガキクイムシの穿孔に伴う枯死や萎凋を予測できる可能性がある。
1 0 0 0 地球温暖化が昆虫類の生存や絶滅、地理的分布に及ぼす影響
現在、地球上では、人間が行う様々な営みによる複合的な要因によって、急激な温暖化やオゾン層の破壊、酸性雨、海洋汚染など深刻な問題が生じており、それらに伴う野生生物種の絶滅や森林面積の減少、砂漠化などが危倶されている。とくに温暖化については、人間が排出する二酸化炭素やメタンなどを含む温室効果ガスの濃度が急激に上昇しており、そのため地球上の平均気温は年々上昇し、今後もそれが長く続くことが予想されている。昆虫類に対する気候温暖化の影響を整理するために、本報告では、最初に、地球温暖化と日本の気侯変動に関する背景について概観し、エルニーニョ現象や華南付近の下層南風域の拡大過程などを勘案しながら、日本付近の暖冬や梅雨、降雪など、地球温暖化にも関連した日本の夏や冬の異常気象、とくに、季節進行の異常について言及した。昆虫に及ぼす温暖化の影響については、発育ゼロ点や1世代に必要な発育有効積算温量に基づく年間世代数の増加と、チョウなどに見られる北方への分布域の拡大という二つの観点から取り上げられることが多かったが、本研究では、上記の2つに加えて、昆虫と寄主植物とのシンクロナイゼイションという観点からも、温暖化の影響について論じることの必要性を強調した。さらに、地球温暖化は農業生態系の構成種、とくに、捕食寄生性昆虫の行動や生存率などにも様々な影響を及ぼすことが懸念されることについても考察を行った。そして、これらの影響が昆虫類の局地的な絶滅、ひいては生物多様性の低下をもたらすことについても言及した。