Nitrogen Cycling and Arthropod Population Outbreaks in Forest Ecosystems

金沢大学大学院自然科学研究科Scedule:17-18 March 2003, Vemue: Kanazawa, Japan, Kanazawa Citymonde Hotel, Project Leader : Hayakawa, Kazuichi, Symposium Secretariat: XO kamata, Naoto, Edited by:Kamata, Naoto

Using university forests for interntional forest science education activities: The experiences of the University of Tokyo Forests, Japan

The University of Tokyo (UTokyo) is one of the leading Asian universities. The University of Tokyo Forests (UTF) was established in 1894 as the first university forest in Asia. To date, UTF owns seven forests and has accumulated long-term data regarding forest ecosystems, conifer plantations, and selection cutting with natural regeneration, in addition to data regarding meteorology and hydrology. In terms of quantity and quality, this longitudinal dataset is among the best available in the world of forest science. A teaching staff of 26 people belongs to UTF. The advantages of studying under the supervision of UTF staff members are as follows. First, students have the opportunity to gain broad disciplinary knowledge from the 26 members of the teaching staff. Second, they can use UTF as a context for their research fieldwork, relying on good research facilities supported by a 50-strong technical staff. Third, they can utilize longitudinal data accumulated by UTF over a period of more than 100 years. Students from at least ten countries have been supervised at UTF. Students are selected, in particular, from China, Thailand, Indonesia, Myanmar, and Sri Lanka. UTF has also provided fieldwork classes for students of foreign universities, such as Universiti Malaysia Sabah and the National Taiwan University. These students gain experience in disciplines such as forest vegetation and forest management, where Japanese practice differs from that of their own countries. Students can stay at UTF lodges for a modest fee. Students from European universities are also welcome to undertake fieldwork courses at UTF. We accept interns from overseas. Recently, interns from European universities have been increasing in number. The unique culture of Japan - with its traditional features and more modern ones, like the Japanese comics manga - are fascinating to European students. UTF provides the best environment for forest education in Asia

Proceedings : IUFRO Kanazawa 2003 "Forest Insect Population Dynamics and Host Influences" / Foreword / Contents

金沢大学大学院自然科学研究科Proceedings : IUFRO Kanazawa 2003 "Forest Insect Population Dynamics and Host Influences"., Scedule:14－19 September 2003, Vemue: Kanazawa Citymonde Hotel, Kanazawa, Japan, Joint metting of IUFRO working groups : 7.01.02 Tree resistance to Insects | 7.03.06 Integrated management of forset defoloating insects | 7.03.07 Population dynamics of forest insects, Sponsored by: IUFRO-J | Ishikawa Prefecture | Kanazawa City | 21st-COE Program of Kanazawa University, Editors: Kamata, Naoto | Liebhold, Nadrew M. | Quiring, Dan T. | Clancy, Karen M

Forest decline and anomalies in recent years

金沢大学自然科学研究科 生命科学2005 International Symposium on Environmental Mornitoring in East Asia -Remote Sensing and Forests-,Hosted The EMEA Project, Kanazawa University 21st=Century COE Program -Environmental Monitoring and Predicition of Long- and Short- Term Dynamics of Pan-Japan Sea Area- ,予稿集, EMEA 2005 in Kanazawa, 国際学術研究公開シンポジウム『東アジアの環境モニタリング』－リモートセンシングと森林－,年月日：200511月28日～29日, 場所：KKRホテル金沢, 金沢大学自然科学研究科, 主催：金沢大学EMEAプロジェクト, 共催：金沢大学21世紀COEプログラム「環日本海域の環境変動と長期・短期変動予測

6.EMEA International Symposium in Kanazawa, Japan

金沢大学大学院自然科学研究科Project Number 14404021, Peport of Research Project ; Grant-in-Aid for Scientific Research(B)(2), from April 2002 to March 2006, Edited by Muramoto,Ken-ichiroKamata, NaotoKawanishi, TakuyaKubo, MamoruLiu, JiyuanLee, Kyu-Sung , 人工衛星データ活用のための東アジアの植生調査、課題番号14404021, 平成14年度～平成17年度科学研究費補助金, 基盤研究（B)(2)研究成果報告書, 研究代表者：村本, 健一郎, 金沢大学自然科学研究科教

Guild Structure of Gall Midges (Diptera : Cecidomyiidae) Associated with Fagus cenata (Fagaceae) in Relation to Snow Gradient

金沢大学大学院自然科学研究科Promoting Environmental Pesearch in Pan-Japan Sea Area : Young Researchers\u27 Network, Schedule: March 8-10,2006,Kanazawa Excel Hotel Tokyu, Japan, Organized by: Kanazawa University 21st-Century COE Program, Environmental Monitoring and Prediction of Long- & Short- Term Dynamics of Pan-Japan Sea Area ; IICRC(Ishikawa International Cooperation Research Centre), Sponsors : Japan Sea Research ; UNU-IAS(United Nations University Institute of Advanced Studies)+Ishikawa Prefecture Government ; City of Kanazaw

Effects of Simulated Partial Cotyledon Herbivory on Seedling Growth in Quercus crispula Acorns

富山大学金沢大学大学院自然科学研究科Proceedings : IUFRO Kanazawa 2003 "Forest Insect Population Dynamics and Host Influences"., Scedule:14－19 September 2003, Vemue: Kanazawa Citymonde Hotel, Kanazawa, Japan, Joint metting of IUFRO working groups : 7.01.02 Tree resistance to Insects | 7.03.06 Integrated management of forset defoloating insects | 7.03.07 Population dynamics of forest insects, Sponsored by: IUFRO-J | Ishikawa Prefecture | Kanazawa City | 21st-COE Program of Kanazawa University, Editors: Kamata, Naoto | Liebhold, Nadrew M. | Quiring, Dan T. | Clancy, Karen M

樹幹表面温度による樹木の健全度診断法の開発とナラ枯れの初期プロセスの解明

金沢大学理学部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。研究課題/領域番号:11876036, 研究期間(年度):1999 – 2000出典：研究課題「樹幹表面温度による樹木の健全度診断法の開発とナラ枯れの初期プロセスの解明」課題番号11876036（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所）） （https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-11876036/）を加工して作

カシノナガキクイムシの穿孔を阻害する天然化合物の探索

金沢大学自然科学研究科14年度の研究において、カシノナガキクイムシ(以下、カシナガ)が穿孔することによって辺材部に形成される壊死変色部では、ガロ酸とエラグ酸の含有率が増加していることが明らかにされた。辺材部にこれらタンニン酸の水溶液をしみ込ませたバイオアッセイの結果、ガロ酸単独では辺材部の含有率(材湿重%、以下同じ)の約40倍にならないと、穿孔を完全に阻害することができなかった。それに対して、エラグ酸の場合、辺材部の半分の含有率で完全に穿孔を阻止することができた。これらの結果は、前年の穿孔によって形成された壊死変色部をカシナガ成虫が避けるのは、エラグ酸が至近要因であることを示唆している。しかし、実用化試験を考えた場合、エラグ酸は水に対する可溶性が低いという難点が残された。また、樹皮に塗布した場合には、忌避効果は認められなかった。樹皮に塗布した場合、タンニン酸が結晶として析出してしまうことが、穿孔を阻害することのできない原因と考え、現在も溶剤等を検討している。エラグ酸、ガリック酸を異なる濃度に調整して添加した培地上において、病原菌Raffaelea quercivora(8菌株)、カシノナガキクイムシの菌のうから分離された酵母(8菌株)の菌糸伸長量を比較した。その結果、いずれの菌株も、有意な成長阻害は認められなかった。これらの結果は、カシナガがこれらのタンニン酸を忌避する究極要因は、餌としているアンブロシア菌類が育たないためではないことを示している。研究課題/領域番号:14656061, 研究期間(年度):2003 – 2004出典：「カシノナガキクイムシの穿孔を阻害する天然化合物の探索」研究成果報告書　課題番号14656061（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-14656061/)を加工して作

環境傾度がブナ科樹木の被食防衛戦略と植物-植食者の相互作用系に及ぼす影響の解明

金沢大学大学院・自然科学研究科強い被食を受けた後に新たに出現した葉で、二次代謝物が増加し、窒素含有率が減少する誘導防御反応が知られている。環境傾度とブナ科4樹種の被食防御の関係を研究した。誘導防御反応の違いが食葉性昆虫の標高依存的な大発生を引き起こすという仮説を検証するための実験を行った。標高の異なる5箇所のブナで100%の奪葉処理をおこない、翌年の葉について、窒素・タンニン・フェノールの含有率、LMA、含水率、被食度を対照区と比較した。大発生しない場所では、奪葉個体葉の質は悪化した。奪葉前も後も、大発生する場所では葉の質がよいだけでなく、奪葉個体の方が対照個体よりも葉の質が良くなり、より高い被食を受けていた。大発生する場所では、奪葉によるN不足よりもC不足がより強く働いたことが原因と考えられた。そこで、コナラとアベマキの当年生実生を異なる栄養条件で育成し、奪葉処理を行った。奪葉処理後の個体は、葉の窒素濃度は奪葉前を上回り、個体窒素濃度ですらコントロール個体の値を上回った。この結果は無施肥個体でも見られた。これらの結果は、奪葉によって窒素を失う以上に、呼吸による炭素損失が大きかったことを示唆する。さらに、個体窒素濃度を個体C/Nバランスの指標とし、地上部/地下部比などのアロメトリーを比較した。しかし、奪葉個体の挙動はC/Nバランスの変化だけでは説明できず、別の観点が必要であることが示唆された。ドングリ子葉部の切除実験では、光合成器官を含む地上部に投資する資源量を相対的に増加されて実生を形成することで,結果的に高いRGRを実現していた。Induced defense of plants, increase in fenolics and decrease in nitrogen following herbivory, is a widely recognized phenomenon in various plants. Influence of environmental clines on constitutive and induced defense of four species of Fagaceae species were studied. We tested a hypothesis that altitudinal-dependent outbreaks of the folivorous insects were caused by foliage properties in relation to environment clines along with altitude. Our results suggest that the foliage quality is one of the possible causes of site-dependent outbreaks of S. punctatella: During an increasing period, high quality food at outbreak sites promotes population growth of this insect. When beech trees suffer heavy defoliation in the non-outbreak areas, foliage quality deteriorates, which slows down S. punctatella population growth. In contrast, in outbreak areas, quality increases in the year following heavy defoliation, and this may promote population growth and outbreaks. A positive feedback process thus may operate among nutrient cycling, foliage quality and insect population growth. A fertilizing effect from herbivory was a proximate factor causing higher soil nitrogen availability in the outbreak area. Results of our experiment suggested that the amount of defensive compounds was controlled by the carbon-nutrient balance at a leaf level. The C/N balance is an important factor for biomass allocation and chemical defense. However, the effect of defoliation on the C/N balance in a plant is variable between species, probably leading to a species variability in herbivory responses.研究課題/領域番号:12440216, 研究期間(年度):2000 – 2002出典：「環境傾度がブナ科樹木の被食防衛戦略と植物-植食者の相互作用系に及ぼす影響の解明」研究成果報告書　課題番号12440216（KAKEN：科学研究費助成事業データベース（国立情報学研究所））（https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-12440216/)を加工して作