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光競争下の草本個体の背ぞろいのしくみとその生態学的意義

光竞争下草本个体后排列机制及其生态意义

基本信息

批准号：
13740434
负责人：
長嶋寿江
金额：
$ 1.28万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2001
资助国家：
日本
起止时间：
2001 至 2002
项目状态：
已结题

项目摘要

草本植物シロザの群落上層を占める個体は、周囲個体よりも少しでも高いと伸長速度を低下させ、少しでも低いと伸長速度を大きくし、結果的に周囲個体と同じような高さになってしまう。わざわざ伸長速度を低下させる個体は、高い茎を作るかわりに太い茎を作っている。上層個体は、光を巡る競争よりむしろ、個体の力学的安定を重視しているようにみえる。植物個体の力学的問題は、不明なことが多い。力学的失敗の種類には、自身を真直ぐ支えきれない(挫屈)、風などの負荷によって倒伏する、あるいは折れる、などが挙げられるが、植物はこれらのうちどの危険性にまず備えなければいけないかも明らかでない。そこで本年度は、まず、これらの問題を整理することにした。材料力学的理論に基づいて計算した結果、自重を支えるのに最低限必要な茎の太さを個体がもつものとすると、葉重と茎重の比率を固定した場合、個体の高さが高くなるほど耐えられる風速は大きくなることがわかった。しかし、高さが10-20mの個体でも、破壊が生じない風速は10-15m/sと台風時の最大瞬間風速よりもおおむね低く、植物の茎は、原則的に、風による折れに対して備えなくてはならないことが示唆された。しかし、草本など高さが低い場合は、挫屈しない茎の太さが比較的細いため、風によって変型してなびくことができ、このことによって風の力を逃がせることが示唆された。このため、草本では、風に対して折れないように茎を太くするよりも、なびいたときにお互い絡まりあって倒伏しないよう、ある程度の挫屈安全率をもつように茎を作るだけでいいことが示唆された。ユトレヒト大学のN.P.R.Anten博士の助力によって行われた、タバコ(草本)を用いた風洞実験では、風速15m/sでも、風になびくことによって茎は折れないことが明らかになった。その強風では、葉がちぎれ飛び、茎よりも葉の損害が深刻だった。

The upper level of the herbaceous plant community is high and the elongation rate is low.せ, less しでもlow いとelongation speed を大きくし, the result of にweek囲 individual と Same as じようなhigh さになってしまう.わざわざThe elongation speed is low and the individual させる is high, and the stem is too high and the stem is too high. The upper-level individuals are competing, the light patrols are competing, and the stability of the individual mechanics is valued. There are many problems with the mechanics of individual plants. The type of mechanical failure is には, the true straight branch of the self is えきれない(frustration), the wind is the load of によってlodging する, and あるいは foldれる、などが挙げられるが、plant はこれらのうちどのDangerous nature is a good thing. This year's problems have been sorted out. Theoretical basis of material mechanics, calculation result, self-weight, minimum necessity, stem, too much, individual body, , the ratio of leaf weight to stem weight is fixed, and the individual height is high, the wind speed is high, and the wind speed is high.しかし, high さが10-20m individual でも, broken が生じない wind speed 10-15m/s and the maximum instantaneous wind speed during typhoon よりもおおむねlow く, plant のstem は, principle に, wind によるfold れに対して备えなくてはならないことが时攆された.しかし, herb high さが low い occasion は, frustrated しないstem の太さが relatively thin いため, wind によって変TYPE してなびくことができ, このことによって风の力とが见攆された.このため, herb では, wind に対して fold れないようにStem を太くするよりも, なびいたときにお Mutual network まりあってLodging しないよう, ある Degree の buckling safety rate をもつようにStem をるだけでいいことが Show 唆された. Dr. N.P.R. Anten of the University of Technology helps with the research, and uses it with herbal medicine. Wind tunnel 実験では, wind speed 15m/s でも, wind になびくことによってStem れないことが明らかになった. No strong winds, no flying leaves, no deep damage to stems and leaves.