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南硫黄島における垂直分布に沿った森林群落の植生パターンを群落の組成や構造に基づいて明らかにした。DCAによる序列化により、木本層、草本層、着生層、裸地の優占度に基づく組成を2次元展開したところ木本層の組成はDCA1軸に沿って標高により区分された。雲霧林であるP4-50(17)、標高521m(コル)とP1-90(17)、911m(山頂)の植生プロットについては2007年に設置した植生プロットを再調査することができたため、10年前の組成と比較すると木本層や草本層では大きな変化はなかったが、着生層は2017年の調査においてオガサワラモクマオやトキワイヌビワなど常緑低木種が消失し、シマキクシノブやイワガネゼンマイが見られるなど大きく異なっていた。リーフサイズスペクトラをみると全体的には亜熱帯で見られる亜中形葉が最も多く、500m以上の雲霧帯では標高が上がるにしたがって中形葉が消失し、小形葉が出現していた。直径階分布により10年間の更新状況を比較するとP4-50(17)ではあまり変化がなかったが、P1-90(17)では常緑高木のコブガシの更新がInverse-J型からsporadic型になり不安定な更新を示したのに対して、常緑低木のトキワイヌビワやシマイズセンリョウは個体数が増加し、安定な更新を示した。群落断面図からも山頂のコブガシ林は、P2-60(17)とP4-50(17)のコブガシ林のように林冠がうっ閉しておらず、その間を常緑低木のヒサカキやトキワイヌビワが占有していた。1982年の調査ではコブガシによる閉鎖した林冠があったとされ、35年間で山頂雲霧林の構造が変化したと推定された。2007年には見られなかった崩壊地の調査を行い雲霧帯における一次遷移の初期段階を把握したところ、一年生草本、多年生草本、落葉広葉樹、常緑低木、常緑高木が出現する一般的な遷移系列に加えてシダ植物が遷移後期にまで残存する初期遷移系列が推定された。裸地に侵入する一年生草本にはオオアレチノギクなど外来種が山頂付近まで見られた。, We investigated floristic composition and community structure along an altitudinal gradient, with special reference to the development of the cloud zone, on Minami-Iwo-To Island in the Bonin Islands of southern Japan. We compared forest composition and structure at mid-altitude (521 m) and at the summit (911 m) between 2007 and 2017. We used DCA ordination to analyze the floristic composition of five plots in 2007 [P1 - 90 (07): 911 m - P5-06 (07): 59 m] and five plots in 2017 [P1 - 90 (17): 911 m - P5-04 (17): 39 m]. We also analyzed relative basal areas (RBA) of the tree layer (height ≥ 1.3 m), herb layer (height < 1.3 m), epiphyte layer, and sites left open after a massive landslide (eight plots) from 500 m down to sea level to identify similar floristic groups, with special reference to changes between 2007 and 2017. The floristic composition of the tree layer (cloud forests) at both 521 and 911 m was similar in 2007 and 2017, while the epiphyte layer changed significantly over the decade, with tree epiphytes being notably absent in 2017, and other fern species appearing. Regeneration of Machilus kobu at 911 m in 2017 showed an unstable pattern: DBH class distribution shifted from the stable Inverse-J type in 2007 to a more unstable sporadic type in 2017. We found abundant saplings of both Ficus boninsimae and Maesa montana var. formosana. The tree height of the former shrub was up to the canopy layer. The leaf size spectrum along altitudinal gradients was mainly dominated by notophyllous trees throughout the subtropical zone, with few mesophyllous trees below 500 m, and some microphyllous trees above 500 m. These traits indicate the development of a fundamental evergreen broad-leaved forest structure with few component species on this site. We observed an early successional pattern in the cloud zone after a landslide: annual herbaceous plants with several alien species at first, and then perennial herbaceous plants, deciduous broad-leaved trees, and evergreen broad-leaved trees. A pioneer fern coexisted with other species on the forest floor even in the late successional stage. Of the various ecosystems studied, the mountain top cloud forest with rare plant species is the most vulnerable to environmental changes.

南硫黄島における標高別の気象環境を明らかにするため、6月17日～24日の8日間の気温、相対湿度、土壌水分をS1(17)908m、S2(17)736m、S3(17)513m、S4(17)258m、S5(17)3mの5箇所において測定し、解析を行った。気温は標高が上がるにつれて減少し、相対湿度と土壌水分は高くなった。調査期間中の変化をみると、前半の17日～19日の悪天時は昼夜とも湿度が高く、20日～24日の晴天時は昼間の相対湿度が低下すること、雲霧のかかる悪天時と比べ晴天時に標高別の気温差が大きくなること、S4(17)より低標高域で有意に相対湿度が低下するが、晴天時の方が悪天時よりさらに相対湿度が低下すること、S4(17)以上で全期間通じて相対湿度が90%以上となる時間がもっとも長かったことなど10年前と同様の傾向が見られた。気温の逓減率から400m付近を境に低標高では1.12℃/100mの乾燥断熱減率から0.56℃/100mの湿潤断熱減率を示したことから、高標高域で雲霧帯が形成されることが示唆された。海岸部の露点温度から推定された雲底高度の変動をみると、600m以上では安定して雲霧が発生する安定帯であるが、200mから600m範囲では天気や昼夜によって上下する変動帯であると推定された。, Weather conditions (air temperature, relative humidity) and soil moisture along an altitudinal gradient were monitored in relation to the development of a cloud zone on Minami-Iwo-To Island. The maximum temperature was 39.3°C (at 3 m a.s.l.) and the minimum temperature was 17.9°C (at 908 m a.s.l, the summit). The difference in the mean temperatures at 3 m and 908 m was 8.1°C. Relative humidity and soil moisture at 3 m and 258 m were lower than those at 513 m or above. During the period from June 17 to 24 the weather changed from foggy (June 17–19) to clear (June 20–24). Altitudinal differences in the mean temperatures were relatively small (22.1–28.2°C) on foggy days, but larger when the weather was clear. Lapse rates were estimated from mean temperatures at five altitudes (3, 258, 513, 738, and 908 m). The lapse rate for altitudes >500 m (cloud zone) was 0.56°C/100 m with wet adiabatic loss, while the lapse rate for altitudes

2017年6月に実施された南硫黄島自然環境調査において約100点の維管束植物標本を採集した。このうち、南硫黄島において初めて確認された植物は、アサガオ(ヒルガオ科)、ツボクサ(セリ科)、オオバナノセンダングサ(キク科)、ヤブマオ属の一種(イラクサ科)、シソ科の一種、キヌラン属の一種(ラン科)の6種であった。また、1936年の調査以降、標本が採集されていなかったシマクモキリソウが再発見された。過去に発表された植物リストと今回の調査によって確認された種をあわせると、本島にはシダ植物44種、双子葉種子植物64種、単子葉植物27種、合計135種が記録された。, In this expedition, ca. 100 specimens of vascular plants were collected on Minami-Iwo-To Island. Six species, Ipomoea nil (L.) Roth, Centella asiatica (L.) Urb., Bidens pilosa L. var. radiata Sch. Bip., Boehmeria sp., Lamiaceae sp., and Zeuxine sp, were newly recorded on this island. We collected Liparis hostifolia (Koidz.) Koidz. ex Nakai, a species which has not been collected from the Bonin Islands in 79 years. This species bore flowers in cultivation. Altogether, including previously published data, 44 pteridophytes, 64 dicots, and 27 monocots (total: 135 vascular plant species) have been reported on Minami-Iwo-To Island.

南硫黄島における垂直分布に沿った温度・湿度と上壌環境といった環境要因、群落組成と構造の変化および相互の対応関係を解析した。調査期間中(2007年6月19日～25日)の気温の平均値から逓減率を求めたところ標高500m以上の3つの地点で湿潤断熱減率(0.47℃/100m)を示した。また、5%ごとの湿度の測定値頻度を求め、標高別にみてみると、標高500m以上の3つの地点で95%～100%の頻度が最も高かった。ただし、山頂部は強風の影響で雲霧の発生が不安定であると考えられ747mと比較して湿度の変動係数が大きかった。12cm (45.8%)、20cm (40.8%)における表層土壌の土壌水分は山頂部で最も高かった。こうした環境に対応して木本層(胸高1.3m以上)、草本層(胸高1.3m未満)、着生層の群落組成と構造を解析した。クラスター分析によって木本層の群落はP1(911m)～P3(521m)、P4(375m)、P5(59m)という3つのグループに区分され、雲霧林が一つのグループとして区分できた。ただし、P1、P2ではコブガシ、エダウチヘゴが共優占していたが、P3はコブガシだけが優占していた。これは雲霧林内では常緑広葉樹の成長が抑制されためシダ植物が林冠構成種として共存しているのかもしれない。また、着生層の種数は標高が減少するとともに急激に減少した。群落構造は山頂部で最大直径が大きく、最大樹高は減少しており、強風などの影響が考えられた。着生層種数/総種数(0.56～0.40)、着生層種数/草本層種数(0.88～0.55)から500m以上の雲霧林では、各着生層種数比が高かった。したがって、林床が暗く、空中湿度高い雲霧林では草本層より着生層の発達が著しいと考えられた。, Floristic composition and community structure along an altitudinal gradient were studied with special reference to development of the cloud zone in Minami-Iwo-To Island, the Bonin Islands, southern Japan. The lapse rate of mean temperature based on the regression from upper three meteorological stations (521m, 747m, 916 m) was 0.47 ℃/100m, while the lapse rate estimated from the data of lower three stations (Om, 368m, 521m) was 0.90℃/. The duration of time when the relative humidity was over 95～100% was high above 521m (cloud zone), while it was relatively short at lower elevations under 368m. Floristic composition and relative basal area (RBA) for tree layer (trees height≧1.3m) at five study plots (P1:911m, P2:769m, P3:521m, P4:375m, and P5:59m) were alalyzed to demarcate several similar groups by using the cluster analysis (group averaging method). Five study plots were grouped into three community types, (1)Machilus kobu/Cyathea tuyamae type (521-911m a.s.l.), (2) Elaeocarpus syrvestris/Boninia grisea type (375m a.s.l.) and (3) Planchonella obovata/Melia azedarach type (59m). At the summit basal area (60.7m^2/ha) was high with a stunted tree shape (6.0m in tree height), probably due to strong wind and frequent cloud conditions. Species richness and diversity (Shannon's H') of vascular epiphyte at elevations over 521 m a.s.l. was high (14 species and 1.982, respectively) compared with lower elevations. The wet conditions of the cloud zone of the island should support the cloud forest co-dominated by evergreen trees of Machilus kobu and endemic tree-fern of Cyathea tuyamae with numerous vascular epiphytes.

2007年6月の南硫黄島調査において採集された約700点の維管束植物標本を固定した結果、現時点までに96種(未同定種も含む)が確認された。南硫黄島において初めて確認された植物は、ミズスギ、オオハナワラビ属の1種、コケシノブ科の1種、ホングウシダ、ナチシケシダ、シンクリノイガ、イネ科の1種、テンツキ属の1種、コクランの9種であった。過去に発表された植物リスト(大場、1983)と、今回の調査によって確認された種を合わせると、本島には、シダ植物44種、双子葉植物59種、単子葉植物26種、合計129種が記録された。これらの中には18種の絶滅危惧種(準絶滅危惧も含む)とともに数種の外来植物も含まれ、特に25年前には全く確認されなかったシンクリノイガが島内に広く生育していることが確認された。これらの外来植物は鳥や風・海流などを介して運ばれた可能性が高いことから、今後も周辺の島から新たな植物が侵入することが懸念される。, Minami-Iwo-To Island is small volcanic island located 1300 km south of Tokyo. The flora of this remote island had been studied infrequently because of the difficulty of access. Since the island's discovery, only three major botanical expeditioas had been accomplished in 1935,1936 and 1982. In order to assess the current floristic diversity of the island, a botanical expedition was carried out during 17-27 June 2007 and about 700 specimens were collected. In this expedition, ninety-six vasucular plant species were identified of which nine species as new to the island: Lycopodium cernuum L., Botrychium sp., Hymenophyllaceae sp., Lindsaea odorata Roxb., Deparia petersenii (Kuntze) M.Kato, Cenchrus echinatus L., Gramineae sp., Fimbristylis sp. and Liparis nervosa (Thunb.) Lindl. One hundred and twenty-nine plant taxa occurred in this island as a result from compiling the previous and this studies. Twenty-three threatened species, including near threatened ones, were recorded there, eighteen species of them were found in this study. Cenchrus echinatus L. is known as invasive alien species in the Bonin Island and was not found in previous expedition of 1982. This species is considered dispersed by bird or ocean current from the other island of the Bonin Islands. Therefore, inspection and monitoring should be implemented in order to minimize the accidental introduction of exotics to this island.