東アジアと北米の温帯広葉樹の氷期・間氷期の分布変遷と種多様性との関係解明

东亚和北美温带阔叶树冰期和间冰期分布变化与物种多样性关系的阐明

基本信息

批准号：
20H04378
负责人：
田中信行
金额：
$ 3.83万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

氷期の東アジアは多くの常緑・落葉広葉樹が南の温暖な地域に逃避できたために現在も種多様性が高く、北米大陸東部では氷河、地形、気候などの複合的な要因が広葉樹、特に常緑広葉樹の南下を妨げたために多種が絶滅し、現在もその影響が残っているという仮説を検証するために、本研究では第四紀の気候変動にともなう温帯樹種の分布変化をモデルで推定し、種多様性の形成過程を東アジアと北米大陸間で比較・解明することを目的とする。気候温暖化の生態系への影響検出を目標に、自然林のエコトーンでドローンによる空中写真撮影を行った。オルソ画像で樹冠分布図を作成し、各樹冠の樹種判定を行う技術開発を行った。北海道のブナ北限域で行った試験では、出現8樹種の的中度が、0.91～1.00であった。森林生態系への気候変動影響評価の研究レビューを行った。森林の分布変化を機械学習モデルによって予測する研究は1990年代に始まり、2000年初頭から活発に行われ、2010年代以降は多様な生物種や生態系機能に関する影響評価研究が増加し、地理的には山域レベルからグローバルレベルまで多様なスケールで多くの研究がなされ、時間的には過去数万年にわたる超長期の気候変動影響評価から100年スケールの将来予測研究まで、多様な研究が過去十数年間で発展したことが明らかになった。東アジアの常緑広葉樹で絶滅危惧種でもあるDipentodon sinicus（Dipentodon科）について、氷期から間氷期に至る分布変遷を推定し、今後の気候変動条件下における脆弱性を評価するために、分布予測モデルを構築して生育生育域を推定した。その結果、D. sinicusは最終氷期に雲南省を中心に広く生育していたが、完新世中期に山岳域の高標高地域に分布が縮小し、今後の気候変動により今世紀後半には生育適地はさらに減少すると予測された。

在冰河时期的东亚，许多常绿和落叶阔叶树能够逃到南方较温暖的地区，因此今天的物种多样性仍然很高，许多物种因为它们阻止了常绿阔叶树南移而灭绝。。为了检验这种影响至今仍然存在的假设，本研究利用模型估算了第四纪时期气候变化导致的温带树种分布变化，并考察了东亚和东亚地区物种多样性的形成过程。北美。目的是比较和澄清各大洲之间的信息。为了探测气候变暖对生态系统的影响，我们使用无人机在天然森林生态交错带内进行航拍。我们使用正射影像创建了树冠分布图，并开发了确定每个树冠的树种的技术。在北海道山毛榉树北界进行的测试中，出现的八种树种的准确度为0.91至1.00。我们对气候变化对森林生态系统的影响评估进行了研究综述。利用机器学习模型预测森林分布变化的研究始于20世纪90年代，并自2000年代初开始积极开展。2010年代以来，对多种生物物种和生态系统功能的影响评估研究有所增加，并且是从山地层面开始的许多研究已经在各种尺度上进行，达到全球水平，并且在过去十年中发展了广泛的研究，从过去几万年的超长期气候变化影响评估未来 100 年规模的预测研究变得清晰起来。对于东亚濒临灭绝的常绿阔叶树二戊齿龙（Dipentodon sinicus），我们估计了从冰期到间冰期的分布转变，并进行了分布预测，以评估未来气候变化条件下的脆弱性，并构建了模型来估计其生长。范围。因此，在末次冰期，中华石竹广泛生长，主要分布在云南省，但在全新世中期，其分布范围缩小到山区高海拔地区，并且由于未来气候变化，其分布范围将再次增长。预计到本世纪下半叶，适宜土地将进一步减少。