環境研究総合推進費による研究（未来環境創造型基礎研究）

１．亜熱帯域島嶼の生態系保全手法の開発に関する基礎研究

〔担当者〕

〔目　的〕
　亜熱帯域は生物多様性がきわめて豊富であり，特に島嶼では島ごとの独自の生物相がみられ，固有種が数多く存在していることで，種分化を促進し，種多様性を増加した重要な生態系として認識されている。しかしいっぽうで島嶼の多様な生物は，開発，土地利用の変化等の人間活動による撹乱や侵入外来生物に対して無防備であるため，その多様性の存続が危惧されている。そこで，この地域の生物種，遺伝子，生態系の多様性を保護し，いかにして生物多様性を未来世代に引き継ぐかを緊急の課題として，島嶼の生態系保全手法の開発に関する基礎研究を行う。

〔内　容〕
　本研究では，先端的手法を用い，小笠原諸島等の亜熱帯域の島嶼を対象に，地史的・地質的特性及び土地利用の変遷を考慮しつつ固有種を含む生物多様性の現状把握を行い，生物多様性の維持機構の解明を行う。さらに移入種が生物多様性に及ぼす影響評価と島嶼生態系保全手法の開発に向けた基盤整備のための研究を行う。この地域の生物相の進化起源の一つでアジア・太平洋地域の中で海洋島や島嶼を有し，日本と研究交流がある米国（ハワイ諸島）等と共同研究を行う。研究は４つのサブテーマについて行う。（４）は総合的なまとめとなっている。

〔成　果〕
（１）島嶼生態系における生物多様性の把握手法に関する研究
　父島の気象観測所のデータと１９９８年夏に実施した特別観測のデータを整理し，解析を進めた。踏査により母島石門地域と桑の木山地域におけるオガサワラグワの切り株の分布を把握した。空中写真を判読することにより，母島における植生変遷の特徴的な場所を抽出し，現地での予備調査を行った。調査計画に沿った観測機器の設置が終わり，データの蓄積，定期観測調査を行った。
　父島，伊豆大島の調査地決定，１月中に土壌，葉を採取した。伊豆大島にて，降水サンプルの採取を開始した。土壌，葉の窒素安定同位体比は，測定可能な状態にセットアップした。
　小笠原，本州〜九州，南西諸島に分布するキブシ科の近縁種について，いくつかの遺伝子領域の塩基配列を決定して分子系統学的解析を行った。小笠原諸島と琉球列島におけるモチノキ科固有種について，葉緑体ＤＮＡと核ＤＮＡの分子データをもとにして系統学的解析を行い，いくつかの分類群で浸透性交雑が起こった可能性が示唆された。
（２）島嶼の生物多様性の維持機構に関する研究
　１９９８年春に琉球諸島で採取したミカヅキモの交配群，交配型を決定した。１５酵素のアロザイム分析を試み，５酵素に交配群間の変異，２酵素に集団間の変異が見つかった。沖縄県産，神奈川県産及びネパール産の緑藻ボルボックス目Ｇｏｎｉｕｍ ｖｒｉｄｉｓｔｅｌｌａｔｕｍのｒｂｃＬ遺伝子のグループ�Tイントロンの塩基配列を決定し，ＲＮＡ２次構造を構築した。また，ｒｂｃＬ及びａｔｐＢ両遺伝子計２，２５６塩基対を用いた遺伝学的解析の試験研究も実施した。
　父島と兄島のシロテツ属約４０個体について，葉の形態と水分生理的特性の関係を解析した。１９９８年の夏は特に天気が悪かったが尾根部のみで光利用特性を調べた。尾根部で光利用特性を調べる必要がある。グンバイヒルガオの繁殖戦略を解明する目的で，発芽から成長に至る過程と水分条件との関連に関する研究を開始した。ランナーから根を出して伸びているが，根を出す条件を明らかにすべく，蒸散量と根の間隔との関係を調べた。
　陸面水文過程モデルに流出モデルを結合して，既存のデータセットでそのパフォーマンスをチェックした。
　絶滅危惧・類に指定されている小笠原諸島に固有の一回繁殖型多年生草本オオハマギキョウについて父島列島東島に自生する全個体を標識し個体群統計調査を行った。父島列島南島のオオハマボッス個体群について，３月と１０月における全個体の生死判定とサイズ（成長）を行った。その結果を見ると各個体の生存と成長は，ローカル密度，個体サイズ，定着地の定着しやすさに依存していることが示された。小笠原の固有種テリハハマボウの推定祖先種を広域分布種オオハマボウとの比較研究を行っている。父島における両種の分布，花サイズの変異を明らかにした。
（３）島嶼における移入種の侵入・定着過程に関する研究
　送粉者となり得る帰化昆虫が植物群集の繁殖成功度に与える影響を検証するため，セイヨウミツバチの帰化している父島と未帰化の兄島において７樹種の開花フェノロジーと繁殖成功度及び送粉昆虫の訪花頻度を比較した。父島，母島，兄島の各島においてハダニ・セイヨウミツバチの分布を調査し，サンプルを採集した。遺伝子分析・アロザイム変異の解析を行い，遺伝子分析を進めた。
　伊豆諸島の八丈島，三宅島，新島，大島において，移入された脊椎動物の生息状況と移入の背景について調査を進めた。
　１９７７年から開始したギンネム林の動態に関する長期継続研究の一環として，父島，母島の各地に設けられた永久調査区の大部分について再調査を行い，とりまとめと論文作成の作業を進めた。同時にアカギについての継続調査も進めた。
（４）島嶼の生態系保全のためのモデリング・評価に関する研究
　競争に強い種と競争に弱いが分散力のある種が撹乱によって生じる空き地を求めて競争する状況を拡散増殖モデルを用いて解析した。撹乱を以下の場合に分類し，それぞれの効果について考察した。
　ムニンノボタンの種子散布者が判明しつつあり，同植物の散布様式について確かな推定が可能になった。ムニンノボタンの野性株は４０株弱が確認できた。そのうち２８株に実が付いているのが確認した。ほとんどの実がまだ開裂しておらず，果肉部分が露出している実は１％以下であった。これに対して近くに植栽された株は，１４株で実を付けているのが確認でき，開裂した実の割合が高くなっていた。実を食べている生物として，アリ，昆虫（種不明），メジロが確認できた。
　鳥類は，観察により，移入種の定着過程を，トカゲは，移入種と在来種の共存地域から移入種を除去し，在来種が受けている影響を観察した。
　小笠原固有種オガサワラノスリの生息数について前年度実施した本研究を含めて過去の調査を比較した結果，いずれの調査も調査精度は決して高くなかった。
　小笠原諸島より多様な顕花植物の花器の液浸標本を大量に作製し，形態の記録，データの整理を行った。アリ相の解析のため，アリの液浸標本の蓄積と同定を行いつつ，関係する植物のアリへの報酬を洗い出した。
　小笠原（父島・母島）及び伊豆半島の転石潮間帯で腹足類の垂直分布状況を調査した。
〔発　表〕Ｈ−２１，２４， ２５， ３０， ３３， ｂ−１５１， １５２， １５５〜１５７，ｈ−２６， ３２， ３５