Testing the positive impacts of biodiversity on forest economic values

测试生物多样性对森林经济价值的积极影响

基本信息

批准号：
21K14880
负责人：
辰巳晋一
金额：
$ 2.91万
依托单位：
Forest Research and Management Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

長期森林モニタリングデータを使って、種多様性と木材生産性の関係を解析した。具体的にはまず、多種混植が林分蓄積を増加させる効果（biodiversity effect）を、個体密度と個体サイズによる効果に分解する手法を開発した。個体密度と個体サイズはそれぞれ、樹木の生残と成長を表す重要な森林動態パラメータである。この手法を長期データに適用した。調査地は、北海道中央部に設置されたトドマツ・ミズナラ・ウダイカンバ混植実験林である。解析の結果、種多様性は、短期的には個体サイズ（成長率）を増加させることで、長期的には個体密度（生存率）を増加させることで、木材生産性や経済性を高めることが分かった。密度dとサイズwの関係を解析した結果、単植林分でも混植林分でも、両者の間には-3/2乗則（w=ad^(-3/2)）が成り立っていたが、混植林分では階層構造の発達によって自己間引きが抑制され、その結果として個体密度が高く保たれていると示唆された。また、種多様性は、種間の非同調性を通じて一次生産量の安定性を高めることを理論モデルと実験データを用いて示した。樹種が多様な群集は、様々な環境において高い生産性を安定的に発揮することが示唆された。研究成果は、日本生態学会大会にて発表した。論文は国際誌にて査読中である。また、生物多様性（特に空間的な多様性の指標であるベータ多様性）に関する解析手法を開発し、論文を国際誌に発表した。

利用长期森林监测数据，我们分析了物种多样性与木材生产力之间的关系。具体来说，我们首先开发了一种方法，将不同物种混植对增加林分积累的影响（生物多样性效应）分解为个体密度和个体大小的影响。个体密度和个体大小是重要的森林动态参数，分别代表树木的生存和生长。我们将此方法应用于长期数据。研究地点是在北海道中部建立的库页岛冷杉、栎树和日本桦树混合实验林。据我了解，分析的结果是，物种多样性通过短期内增加个体尺寸（生长率）和长期内增加个体密度（成活率）来提高木材生产力和经济效率。分析密度 d 和尺寸 w 之间的关系，结果发现，无论是单一林还是混合林，两者之间均满足 -3/2 幂律 (w=ad^(-3/2))。表明在混合林分中，等级结构的发展抑制了自我稀疏，因此，个体密度保持在较高水平。此外，利用理论模型和实验数据，我们表明物种多样性通过种间异步提高了初级生产的稳定性。有人认为，具有不同树种的群落在各种环境中都能稳定地表现出高生产力。研究成果在日本生态学会会议上发表。该论文目前正在国际期刊上接受同行评审。他还开发了生物多样性（特别是β多样性，它是空间多样性的指标）的分析方法，并在国际期刊上发表了论文。