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⇒応用生命科学領域
(大学院)
写真 植物生態学研究室
高等植物の生態現象をさまざまな時間的・空間的スケールで多角的にとらえることをめざして研究をすすめています。小笠原や北八ヶ岳などでのフィールド研究に加え、温室・圃場や人工気象室を使った実験的な研究やシミュレーションなどによる理論的な研究も重視しています。
教 員
教 授 鈴木 準一郎 e-mail
助 教 立木 佑弥 e-mail
フィールドからのアプローチ
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生態学の研究には、重要な3つのアプローチがあると私たちは考えています。その一つが、フィールド調査です。フィールド調査では、調査をしている「場」で何がおこっているかを定性的・定量的に明らかにし、そこから、その「場」の特殊性を主張する、あるいは、より普遍的に適用できる法則性や規則性を見いだすことが大きな目的です。すでに知られている法則や規則性をフィールドで検証する場合であっても、その結果は調査をしている「場」の固有性に強く依存します。その意味で、フィールド調査は、生物を特徴づける2つの側面、多様性と共通性のうち、多様性をより重視したアプローチであると言えます。
 私たちの研究室では、キャンパス内の日向緑地・北八ヶ岳・奥秩父・小笠原・富士山・多摩川河畔・ヨーロッパの半自然草原などをフィールド調査の「場」として、研究を展開しています。研究の詳細な内容に関しては、私たちの研究室のホームページで紹介しています。
実験的なアプローチ
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生態学の研究でもう一つの重要なアプローチが、圃場や温室や人工気象室で行われる栽培実験です。栽培実験では、栽培する植物や条件を研究目的に応じてある程度自由に設定できます。そのため、生態現象で見られる一般性や法則性をより直接的に検討することが可能になります。その意味で、実験的なアプローチは、共通性をより重視したアプローチであると言えます。
 私たちの研究室では、キャンパス内の圃場・温室・人工気象室で、研究を展開しています。栽培実験の材料として用いている植物には、シロイヌナズナ・ミヤコグサ・アサガオ・シロツメクサなど発生学や生理学や遺伝学など他の生物学の分野で広く用いられているモデル植物に加え、カキドオシ・ハツカダイコン・ナス・ホソムギなどがあります。コガネムシ類の幼虫やヨトウガの幼虫など植食者を用いた栽培実験も実施しています。
数理的なアプローチ
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生態学研究の3つめのアプローチが、数理モデルやコンピュータ・シミュレーションを用いた数理科学的アプローチです。野外における複雑な生物現象をより単純化し、数学的に記述することにより、現象の見通しが良くなります。長時間かけて起こる進化プロセスや、可視化の難しい化学反応やコミュニケーションを数理的方法によって見えるようにすることで、生命現象の論理的な理解が進みます。
 私達の研究室では、種内および種間の相互作用系、個体群動態、進化ゲーム理論を用いた理論研究を展開しています。植物を中心に、ウイルス、菌類、動物など様々な分類群に理論を適用することができます。
 また上述のフィールド、実験によるアプローチで得られるデータの統計学的理解を進めるために数理的アプローチを利用することもあります。
生態学の理解に向けて
以上3つのアプローチは、生態学を研究する上でどれも不可欠なアプローチです。また、これらのアプローチはそれぞれ独立に採ることができますが、これらを複合的に活用してこそ生命現象の理解に威力を発揮する場合もあります。
 そのため、私たちの研究室では、フィールド調査を主な調査手段としている人も栽培実験や数理的な解析を主な調査手段としている人も同じセミナーに参加し議論をしています。また、一人の人が、3つのアプローチを複合的に用いて、研究を進めている場合もあります。そして、私たちは、このような体制こそが生態学を研究していく上で最善であると考えています。
最近の研究業績
  1. Hata, K., Osawa, T., Hiradate, S. & Kachi, N.(2018) Soil erosion alters soil chemical properties and limits grassland plant establishment on an oceanic island even after goat eradication. Restoration Ecology, (in press)
  2. 鈴木準一郎(2017)モジュール性からみたクローン性:クローナル植物とクローン性を示す他の生物群の比較. 日本生態学会誌, 67: 181-187.
  3. Hata, K. & Kachi, N. (2017) Establishment of early-stage planted seedlings of a native woody species under a closed canopy of invasive Casuarina equisetifolia in the subtropical oceanic Ogasawara Islands. Journal of Forest Research, 22: 135-140.
  4. Tsunoda, T., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2017) Effects of the vertical distribution of a root-feeding insect (Anomala cuprea) on the yield, mortality, and size structure of Lolium perenne populations at different plant densities. Botany, 95: 37-44.
  5. Tsunoda, T., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2017) Belowground herbivory decreases shoot water content and biomass of Lolium perenne seedlings under nutrient-poor conditions. Botany, 95: 29-36.
  6. Hosaka, N., Kachi, N., Kudoh, H., Stuefer, J. F. & Whigham, D. (2016) Compensatory growth of the clonal understory tree, Asimina triloba, in response to small-scale disturbances, Plant Ecology, 217: 471-480.
  7. 沼田真也・可知直毅・保坂哲朗(2016)研究活動は観光資源になり得るか?日本の世界自然遺産地における 学術研究活動の役割. 観光科学研究, 9: 119-124.
  8. Hata, K., Kawakami, K. & Kachi, N. (2016) Increases in soil water content after the mortality of non-native trees in oceanic island forest ecosystems are due to reduced water loss during dry periods. Science of the Total Environment, 545-546: 372-380.
  9. Osawa, T., Hata, K. & Kachi, N. (2016) Eradication of feral goats enhances expansion of the invasive shrub Leucaena leucocephala L. on Nakoudo-jima, an oceanic island. Weed Research, 56: 168-178.
  10. Hata, K., Kawakami, K. & Kachi, N. (2015) Higher soil water availability after removal of a dominant, non-native tree (Casuarina equisetifolia Forst.) from a subtropical forest. Pacific Science, 69: 445-460
  11. Hiradate, S., Morita, S., Hata, K., Osawa, T., Sugai, K. & Kachi, N. (2015) Effects of soil erosion and seabird activities on chemical properties of surface soils on an oceanic island in Ogasawara Islands, Japan. Catena, 133: 495-502.
  12. Mizuki, I., Sato, A., Matsuo, A., Suyama, Y., Suzuki, J.-I. & Makita, A. (2014) Clonal structure, seed set, and self-pollination rate in mass-flowering bamboo species during off-year flowering events. PLOS ONE, DOI: 10.1371/journal.pone.0105051
  13. Matsuo, A., Tomimatus, H., Suzuki, J.-I., Saitoh, T., Shibata, S., Makita, A. & Suyama, Y. (2014) Female and male fitness consequences of clonal growth in a dwarf bamboo population with a high degree of clonal intermingling. Annals of Botany, 114: 1035-1041.
  14. Sakata, T., Nakano, T. & Kachi, N. (2014) Effects of internal conductance and Rubisco on the optimum temperature for leaf photosynthesis of Fallopia japonica growing at different altitudes. Ecological Research, http://link.springer.com/article/10.1007/s11284-014-1223-5
  15. Tsunoda, T., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2014) Interactive effects of soil nutrient heterogeneity and belowground herbivory on the growth of plants with different root foraging traits. Plant and Soil, 384: 347-362
  16. Tsunoda, T., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2014) Effects of belowground vertical distribution of a herbivore on plant biomass and survival in Lolium perenne. Ecological Research 29: 351-355
  17. Tsunoda, T., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2014) Effects of belowground herbivory on the survival and biomass of Lolium perenne and Plantago lanceolata plants at various growth stages. Botany 92: 737-741
  18. Tsunoda, T, Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2014) Availability and temporal heterogeneity of water supply affect the vertical distribution and mortality of a belowground herbivore and consequently plant growth. PLOS ONE : DOI: 10.1371/journal.pone.0100437
  19. Hata, K., Kohri, M., Morita, S., Hiradate, S. & Kachi, N. (2014) Complex interrelationships among aboveground biomass, soil chemical properties, and events caused by feral goats and their eradication in a grassland ecosystem. Ecosystems 17: 1082-1094
  20. Suzuki, R. O. & Kachi, N. (2014) Effects of local densities and abiotic microenvironments on reproductive outputs of a biennial,Lysimachia mauritiana var. rubida. Plant Species Biology 29: 217-224
  21. Nishitani, S., Nakamua, T. & Kachi, N. (2013) Nitrogen uptake during the leafless period in juvenile plants of a winte-green perennial herb Lycoris radiata var. radiata (Amaryllidaceae), Botany 91: 715-721
  22. Takayama, K., Kudoh, H. & Kachi, N. (2013) Loss of seed Buoyancy in Hibiscus glaber on the Oceanic Bonin Islands. Pacific Science 67: 591-597
  23. Suzuki, S.N., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2013) Spatial variation in local stand structure in an Abies forest, 45 years after a large disturbance by the Isewan typhoon. Journal of Forest Research 18: 130-148
  24. Hagiwara, Y., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2012) Effects of temporal heterogeneity of water supply and nutrient levels on plant biomass growth depend on the plant's relative size within its population. Ecological Research 27: 1079-1086
  25. Hata, K., Kato, H. & Kachi, N. (2012) Leaf litter of the invasive Casuarina equisetifolia decomposes at the same rate as that of native woody species on oceanic islands but releases more nitrogen. Weed Reseach 52: 542-550
  26. Suzuki, S.N., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2012) Variability of local spatial structure in a wave-regenerated Abies forest. Ecological Research 27: 893-902
  27. Shahpasand, K., Uemura, I., Saito, T., Asano, T., Hata, K., Shibata, K., Toyoshima, Y., Hasegawa, M. & Hisanaga, S-I. (2012) Regulation of Mitochondrial Transport and Inter-Microtubule Spacing by Tau Phosphorylation at the Sites Hyperphosphorylated in Alzheimer’s Disease. Journal of Neuroscience 32: 2430-2441
  28. Suzuki, R. O., Numata, S., Okuda, T., Nur Supardi MD. Noor, Abdul Rahman Kassim & Kachi, N. (2012) Species associations among dipterocarp species co-occurring in a Malaysian tropical rain forest, Journal of Tropical Ecology 28: 281-289
  29. Hata, K. Kato, H, & Kachi, N. (2012) Seedlings of a native shrub can establish under forests dominated by an alien tree, Casuarina equisetifolia, on subtropical oceanic islands. Journal of Forest Research 17: 208-212
  30. Hagiwara, Y., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2012) Combined effects between temporal heterogeneity of water supply, nutrient level, and population density on biomass of four broadly distributed herbaceous species. Journal of Plant Research 125: 77-83
  31. Suzuki, R.O. & Suzuki, S.N. (2012) Morphological adaptation of a palatable plant to long-term grazing can shift interactions with an unpalatable plant from facilitative to competitive. Plant Ecology, 213: 175-183
  32. Kohri, M., Kamada, M. & Nakagoshi, N. (2011) Spatial-temporal distribution of the ornithochorous seeds from an Elaeagnus umbellata community dominating a riparian habitat. Plant Species Biology 26: 174-185
  33. Kagaya, M., Tani, T. & Kachi, N. (2011) Maternal and paternal effects on germination time of non-dormant seeds of a monocarpic perennial species, Aster kantoensis (Compositae). Plant Species Biology : 26: 66-77
  34. Hata, K., Kato, H. & Kachi, N. (2010) Litter of an alien tree, Casuarina equisetifolia, inhibits seed germination and initial growth of a native tree on the Ogasawara Islands, subtropical oceanic islands. Journal of Forest Research 15: 384-390
  35. Hata, K., Suzuki, J-I., H. & Kachi, N. (2010) Fine-scale spatial distribution of seedling establishment of the invasive plant, Leucaena leucocephala, on an oceanic island after feral goat extermination. Weed Research 50: 472-480
  36. Hata, K., Kato, H. & Kachi, N. (2010) Litterfall in forests dominated by an alien woody species, Casuarina equisetifolia, on Chichijima Island. Ogasawara Research 35: 1-14
  37. Kagaya, M., Tani, T. & Kachi, N. (2009) Variation in flowering size and age of a facultative biennial species Aster kantoensis (Compositae) in response to nutrient availability. American Journal of Botany 96: 1808-1813
  38. Suzuki, S. N., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2009) Changes in variance components of forest structure along a chronosequence in a wave-regenerated forest. Ecological Research 24: 1371-1380
  39. Hata, K., Kato, H. & Kachi, N. (2009) Community structure of saplings of native woody species under forests dominated by an alien woody species, Casuarina equisetifolia, on Chichijima Island. Ogasawara Research, 34, 33-50
  40. Suzuki, R. O., Numata,S., Okuda,T., Nur Supardi MD Noor & Kachi, N.(2009) Growth strategies differentiate spatial patterns of 11 dipterocarp species coexisting in a Malaysian tropical rain forest. Journal of Plant Research,122, 81-93.
  41. Suzuki, S., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2008) Development of a local size-hierarchy causes regular spacing of trees in an even-aged Abies forest: analyses using spatial autocorrelation and the mark correlation function. Annals of Botany,102, 435-441
  42. Nakamura, R., Kachi, N. & Suzuki, J-I. (2008) Plant growth and root growth of Lolium perenne before reaching a nutrient-rich patch in a heterogeneous soil. Journal of Plant Research,121, 547-557
  43. Kagaya, M., Tani, T. & Kachi, N. (2008) Effect of gravel conditions on seedling emergence of an endangered monocarpic perennial, Aster kantoensis (Compositae), on a floodplain. Plant Species Biology 23: 47-50
  44. Hosaka, N., Kachi, N., Kudoh, H., Steufer, J. F.,& Whigham, D. F. (2008) Patch structures and ramet demography of the clonal tree, Asimina triloba, under gap and closed-canopy. Plant Ecology : in press
  45. Shimamura, R., Kachi, N., Kudoh, H. & Whigham, D. F. (2007) Hydrochory as a determinant of genetic distribution of seeds within Hibiscus moscheutos (Malvaceae) populations. American Journal of Botany 94: 1137-1145
  46. Mishio, M., Kawakubo, N. & Kachi, N. (2007) Intra-specific variation of leaf morphology and photosynthetic traits in Boninia grisea Planchon (Rutaceae) endemic to the Bonin Islands, Japan. Plant Species Biology 22: 117-124
  47. Sakata, T., Kachi, N. & Yokoi, Y. (2007) Quantitative evaluatioinn of the couterbalance between photosynthetic stimulation and depreession caused by partial ppreessure of O2 and CO2 in alpine atmospheres. Polar Science 1: 55-62
  48. Hata, K., Suzuki, J-I. & Kachi, N. (2007) Effects of an alien shrub species, Leucaena leucocephala, on establishment of native mid-successional tree species after disturbance in the national park in the Chichijima island, a subtropical oceanic island. Tropics 16: 283-290
©2015 Department of Biological Sciences, Tokyo Metropolitan University