ブナ,ミズナラの開葉時期と遅霜に関する実験 Bud burst process and late-frost experiments on Fagus crenata and Quercus mongolica ssp. crispula

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抄録

長野県菅平にある筑波大学の樹木園に植栽されたブナとミズナラの開葉時期と,葉の霜に対する耐性について実験を行った.実験にはマイナス5度以下に調節できる生育箱と野外で同じような冷却条件が与えられる自然放射冷却装置を製作して用いた.この自然放射冷却装置は既報の論文を参考にこの実験のために製作した.同時にブナ群落の分布限界とされている黒松内を中心とした北海道南部各地の温量指数と遅霜出現時期を検討した.開葉時期は1988年から1994年までの7年間記録し,その平均を求めた.それによると,ブナはミズナラより平均10日ほど早く開葉し,それに要する日温量指数はブナで平均113℃日,ミズナラで182℃日であった.一方,開葉したばかりの葉の霜に対する耐性の実験では,ブナの開葉したばかりの葉は霜に遭うと枯死し,開葉前の芽の段階では霜にあっても枯死しなかった.ミズナラは枝の先端に複数の冬芽を付け,若葉が霜で枯れても側芽が開葉し,その後成長できた.それにたいして,ブナの頂芽は前年の8月ころから形成され,側芽をもたないので,開葉後,遅霜に遭うとその後の成長ができなかった.ミズナラは,開葉時期が遅いことと,側芽を持つことによって,遅霜の害を回避している.開葉時期の遅れは,遅霜のない地域では光合成の開始時期の遅れとなり,物質生産においてブナに対して不利である.ブナは光合成を早く開始する代わりに遅霜に遭遇する危険をもつ.この二つの実験から,ブナは日温量指数が113℃日に達した後遅霜がある地域には自然には分布できないが,ミズナラは上に述べた生態的特性によってその地域でも分布でき,より北に分布を広げることができると思われる.日温量指数が113℃日に達した後に遅霜がある地域を北海道南部で調べてみると,倶知安と岩見沢が相当する.ブナが分布できる黒松内と倶知安のあいだには羊蹄山,ニセコアンヌプリなどの山塊があり,この山塊付近が113℃日に達した後遅霜がある地域に当たりブナの自然分布を妨げていると考えられる.これをブナの北限を説明する開葉時期-遅霜仮説とする.この仮説から,日温量指数が113℃日に達する前に最後の遅霜のある地域では黒松内以北でもブナは生育できるので,人為的に植えればブナは生育できるであろう.

Bud burst timing and frost tolerance were examined in Fagus crenata Blume and Quercus mongolica Fisscher ex Ledeb ssp. crispula (Blume) Menitsky, which are dominant species in the cool-temperate forest zone in Japan. The northern limit of distribution of the former species is within Kuromatsunai, Hokkaido and the latter extends its territory throughout to the northeast and interior of Hokkaido. The temperature dependence of the bud burst process was observed in Sugadaira Heights, Nagano Prefecture, for seven years. An experiment on frost effects on leaves for both species was conducted. Fagus crenata initiated bud burst earlier than Q.mongolica ssp. crispula in spring, although a strong thermal dependence of the bud burst process was observed in both species. The first leaf unfolding stage occurred on 12 May for F.crenata and on 27 May for Q. mongolica ssp. crispula. The average thermal times (TTs) for the leaf unfolding stage were 113±11℃ day for F. crenata and 182±16℃ day for Q. mongolica ssp. crispula. Experiments on freezing tolerance of winter buds and unfolded buds were carried out using a freezer and a natural-radiative-cooling box, which was newly devised for this experiment. The winter buds and buds in swelling stage were tolerant to freezing but buds in the leaf unfolding stage and the new shoot stage were severely damaged and were unable to recover. Shoots of Q. mongolica ssp. crispra formed lateral buds, which developed leaves if apical buds were damaged. These results suggest that F. crenata may not be able to disseminate in regions which may experience frost after the TT of a 113±11℃ day has occurred, bu Q. mongolica ssp. crispula can disseminate due to its delayed bud burst date and can regenerate shoots from lateral buds.

収録刊行物

  • 植生学会誌

    植生学会誌 20(1), 55-64, 2003

    植生学会

各種コード

  • NII論文ID(NAID)
    110007522341
  • 本文言語コード
    ENG
  • データ提供元
    NII-ELS  J-STAGE 
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