アラメおよびカジメの生態学的研究

概要

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This study was designed to examine the ecological characteristics of two brown algae, Eisenia bicyclis and Ecklonia caba, and the marine forests formed by these species. These species are widely distributed along the Pacific coast of central Japan and are important algae both ecologically and economically.Wherever the water conditions and substratum are suitable, both species form dense, expansive marineforests, 1 - 3m in height. Ei. bicyclis usually grows in shallow water down to 8 - 10m in the subiittoral zone. Ec. cava, on the other hand, occupies deeper water of 4 - 25 m or more. Allometric relationships between stipe length or diameter and weight of stipe, blade, and total frondwere examined to obtain useful analytic characters for measuring the population structure. The regeneration of both marine forests were studied with the methods of permanent quadrat andmapping for 6 years. The regeneration process and turnover time were revealed as compared with thoseof terrestrial climax forests. The three phases of gap, building and mature were distinguished byreference to the structural and dynamic features of the population in the regeneration process. Theturnover time was 5 - 6 years for the Ei. bicyclis population and 3 years for the Ec. cava population. The analysis of distributional patterns and production structures of Ei. bicyclis and Ec. cava populationssuggested that there was significant intraspecific competition for getting light between the canopy frondsand recruits involving the same age groups. Young fronds of these species were growing under considerably low light conditions on the population floor. Critical light conditions for young Ei. bicyclis and.Ec. cava were examined on the population floor. The daily compensation light for young Ei. bicyclis and Ec. cava was calculated with mathematical models based on photosynthesis-light equations and natural light conditions. The estimated daily lightcompensation point did not conflict with the observed critical light under in situ light conditions. It was clear that young Ec. cava fronds can grow under lower in situ light intensity in deeper water than young Ei.bicyclis fronds. The demography was studied mainly for the Ec. cava population. The Weibull frequency distribution was used to analyze the factors regulating mortality from the survivor curve. The average life span of Ec.cava was 16.5 months, and the maximum life span was 5 years, as indicated in life table.褐藻類コンプ科に属するアラメおよびカジメは本邦暖海域に分布し，1-3mの高さになる大形海藻である。一般にアラメは潮間帯直下から水深10m付近まで，カジメは水深4m付近から25mもしくはそれ以探にまで分布する。本研究は，群落の構造やその変動を解析することにより，アラメおよびカジメの種の特性を生態学的な見地から解明することを目的としたものである。両種の群落構造を解析するための基準形質を得るため, 多くの個体について茎長，茎径，年齢, 乾重量等を測定し，各形質聞の相対生長関係を検討した。その結果，相関係数，測定の難易度を考慮して茎長を基準形質として採用した。群落の更新課程を把握するため，アラメおよぴカジメ群落内に永久コドラートを設置し，個体の発生，死亡状況および茎長の伸長状況等を6年間にわたり連続的に測定した。カジメ群落では3年周期で成体群と幼体群の交代が行われるのに対し，アラメ群落では成体群が5－6年以上にわたって林冠を形成し続ける。また，分布様式の解析から，小形群の消長は，大形群の密度によって強く支配されることも明かとなった。群落内の光環境と立体構造を明らかにするため，層別刈取り法により生産構造を求め，解析の基準資料とした。両種とも群落床部の光環境は林冠を形成する大形群の密度に強く支配され，大形個体の少ない群落では，床部の相対光強度は比鮫的高く，多数の小形個体が生育する。また，アラメ群落はカジメ群落に比べ葉重量が3－4倍多く，光は群落上層で急激に吸収され，小形群の出現や生長が著しく制御される。光条件がアラメおよびカジメの分布や生長に及ぼす直接的な影響を明らかにするため，両種の幼体について生育場所の光環境，光合成特性，日射の日変化等を測定し，日補償点を推定するためのモデル式を作り，両種幼体の光環境からみた生育限界を解析した。推愛された日補償光強度を海面に対する相対光強度で表すと，アラメ幼体では1.1％, カジメ幼体では0．6％であった。これらの値は幼体の生育する群落床部の相対光分布の実測値とよく一致した。カジメ群落について生存曲線や生命表を作成し，若齢時の死亡要因を検討した結果, 幼体の生長に伴う個体群密度の増加が原因となる種内競争が主な死亡要因と考えられ，また，アラメは奔命が7－8年と，カジメの5年に比べ明かに長く，長期にわたり大形個体が優占する群落せ形成し続けることが明かとなった。以上の結果から，カジメはアラメに比べより弱光に適応しており，両種の光に対する適応の特性や寿命の相が，両種群落の構造やその更新課程の違いに反映しているものと結論される。
三重大学の論文

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