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研究・産学地域連携推進機構 テニュアトラック推進室 |
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准教授 |
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関連SDGs |
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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Variations in soil compositions and fungal communities are linked to tree composition and understory management 査読あり
Yuji Tokumoto, Souta Okuyama, Koki Sueyoshi, Harunobu Tanigawa, Rui Ren, Wakana A. Azuma
Landscape and Ecological Engineering 2026年1月
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Pieris japonica (Ericaceae) Dominance and Increased Organic Horizon Inhibit Plant Establishment in Forests Altered by Deer Grazing 査読あり
Yuji Tokumoto, Ayumi Katayama
Ecological Research 2026年1月
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Tokumoto Y., Kijidani Y.
Journal of Forest Research 30 ( 5 ) 385 - 392 2025年
担当区分：筆頭著者, 責任著者 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Journal of Forest Research
Castanopsis sieboldii is a dominant tree species in the warm-temperate forests of western Japan, playing crucial roles in forest ecosystems and human cultures. This species and Castanopsis cuspidata often hybridize in overlapping distribution regions, leading to long-standing debates over their classifications. Although several morphological and genetic markers have been proposed to differentiate the species and their hybrids, the genes underlying phenotypic differences remain unknown. In this study, we estimated the genome size and assembled the genome of Castanopsis sieboldii subsp. sieboldii. Using short reads (98.68 Gb generated using DNBSEQ-G400 and DNBSEQ-T7 sequencers), the genome size was estimated at 812.91 Mbp, with a heterozygosity level of 2.13%. Genome assembly was conducted using long reads generated via MinION (20.54 Gb; 25.30× genome coverage) and Revio (21.59 Gb; 26.59× genome coverage). The assembled genome consisted of 267 contigs with a total length of 959.00 Mb and an N50 length of 22.26 Mb. The draft genome achieved over 90% read mapping rates for both DNA and RNA sequencing reads as well as 98.7% gene completeness, as estimated using the Benchmarking Universal Single-Copy Orthologue tool. The genome sequence of C. sieboldii will be valuable for species identifications, ecological research, wood science, and applications such as tree breeding.
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Abe H, Fu D, Sato T, Tokumoto Y, Hyodo F, Katayama A
Journal of environmental management 371 123146 - 123146 2024年11月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Journal of Environmental Management
Overbrowsing by ungulates has degraded understory vegetation in worldwide forests. Understory degradation causes soil erosion and environmental degradation, causing mature tree decline. Although ungulate exclosure fences are installed to protect vegetation, their effectiveness in preventing tree decline associated with soil degradation remains unclear. We aimed to fill this gap on slopes of Mt. Shiraga, Japan, where sika deer have overbrowsed for >20 years. Tree-ring records in 1960–2022 for eight beeches per each of inside and outside fences were analyzed to compare stem basal area increment (BAI, cm<sup>−2</sup> yr<sup>−1</sup>) and trend change timings for BAI (i.e., break-point). Soil properties, exposed root height (ERH) as cumulative soil erosion index, and intrinsic water use efficiency (iWUE) as water limitation proxy were also compared. Compared with areas inside fences, areas outside fences had no understory vegetation, higher ERH, and higher soil hardness and moisture. BAI outside fences turned their growth trend from positive to negative since 2004, but not inside fences. Break-point of BAI outside fences matched the understory degradation period in the field. The long-term BAI trend (i.e., regression slope of BAI) after the break-point was negatively related to ERH but not to soil properties (e.g., soil hardness and moisture). Furthermore, BAI outside fences was negatively related to iWUE after the break-point, whereas BAI inside fences was not. These results indicate that the maintenance of understory by fencing prevents overbrowsing-associated mature tree decline through mitigating root exposure and related water limitation, despite the potential of water competition with understory.
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Yuji Tokumoto, Yuki Sakurai, Hayato Abe, Ayumi Katayama
Forest Ecology and Management 564 121993 - 121993 2024年7月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Elsevier BV
The increasing deer population has significantly altered the forest ecosystems. Deer browsing affects not only plant species diversity and composition but also other organisms indirectly, along with soil properties. However, the effects of deer grazing on the soil microbial community and the underlying mechanisms have not been well understood. To assess these effects, we compared the understory environment and soil microbial community inside and outside fences at Mt. Shiraga, where severe soil environmental degradation has occurred due to sika deer grazing. We selected 20 Fagus trees inhabiting areas within and outside the fences with similar topological features. Eleven environmental variables and both soil prokaryotic and fungal communities were compared between samples inside and outside the fences. The area inside the fence had significantly higher dwarf bamboo density and soil carbon (C) and nitrogen (N) content, whereas soils outside the fences had higher pH and bulk density. The diversity index of the fungal community, in terms of the number of amplicon sequence variants, inside the fence was higher than that outside, whereas that of the prokaryotic community did not differ between fences. Both prokaryotic and fungal communities differed between inside and outside fences. The prokaryotic community changed with the soil C/N ratio, and the relative abundance of oligotrophic bacteria increased with decreasing soil C/N ratio. The fungal community also changed with soil pH and dwarf bamboo density, with the relative abundances of symbiotrophic fungi and ectomycorrhizae increasing with increasing soil pH. Comparative analyses between inside and outside fence samples might provide information on soil microbial community changes with the changes in soil properties after deer grazing.
MISC 【 表示 ／ 非表示 】
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シカ排除によるブナ成長・土壌微生物群集・土壌機能の応答:熊本県白髪岳の事例
阿部隼人, 徳本雄史, 古賀みこと, 兵藤不二夫, 菱拓雄, 佐藤忠道, FU Dongchuan, 片山歩美
日本生態学会大会講演要旨(Web) 72nd 2025年
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鹿食害後の森林における不嗜好性植物の繁茂の影響:アセビを事例として
徳本雄史, 片山歩美
日本生態学会大会講演要旨(Web) 72nd 2025年
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シカ排除柵の内外におけるブナ成木の肥大成長量の比較
阿部隼人, 付東川, 佐藤忠道, 徳本雄史, 櫻井優樹, 兵藤不二夫, 片山歩美
日本森林学会大会学術講演集 135th 2024年
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九州山地のブナ林における土壌侵食による葉の生理学的特性への影響
東若菜, 小切壮仁, 杉本廉, 櫻井優樹, 徳本雄史, 阿部隼人, 久米朋宣, 片山歩美
日本森林学会大会学術講演集 135th 2024年
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白色腐朽菌Phlebia sp.MG-60株におけるMAPキナーゼHOG1の過剰発現はエタノール発酵と菌糸成長を抑制する
元田多一, 陳富嘉, 津山濯, 徳本雄史, 亀井一郎, 雉子谷佳男
日本木材学会大会研究発表要旨集(完全版)(CD-ROM) 73rd 2023年
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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下層植生の衰退した広葉樹林におけるUAVを用いた土壌侵食量の面的評価
宮﨑 拓馬, 篠原 慶規, 徳本 雄史, 片山 歩美, 久米 朋宣
日本森林学会大会発表データベース 2022年5月30日 一般社団法人日本森林学会
開催年月日： 2022年5月30日
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（一般）
現在日本では、人工林の管理不足やシカ食害により、下層植生が衰退し、土壌侵食が進行している森林がある。森林での土壌侵食は、土砂災害発生の要因となるだけでなく、森林・河川生態系にも影響を与える可能性がある。土壌侵食の研究は数多く行われているが、その多くは、土砂受け箱などを用いて土壌侵食量を計測するものであった。これらは、土壌侵食量を定量的に評価することは可能であるが、空間的ばらつきは評価できない。そこで新たなアプローチとして、UAVによる空撮画像から三次元モデルを構築し、土壌の侵食と堆積の面的評価が可能かどうかを検証した。2021年7、9、11月に、シカ食害の進行した九州大学宮崎演習林において林内でUAVによる空撮を行い、SfM-MVS技術を用いて林床地形の点群データを作成した。また、9、11月では、地上レーザーによる点群データ作成を行い、UAVから得られた点群データと比較した。その結果、同時期に作成したUAV点群と地上レーザー点群はほぼ一致した。また、異なる時期に作成したUAV点群を比較したところ、土壌侵食が起こっていると考えられる場所では、データからも土壌侵食が見て取れた。
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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下層植生消失によるブナの水・養分ストレスが土壌生物多様性と生態系機能に与える影響
研究課題/領域番号：23K25047 2024年04月 - 2026年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費基金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
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東南アジアの植生回復に向けた先駆樹種の機能と遷移後期樹種との種間相互作用系の解明
研究課題/領域番号：22K05692 2022年04月 - 2026年03月
日本学術振興会 科学研究費基金 基盤研究(C)
徳本 雄史, 市榮 智明
担当区分：研究代表者
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高頻度・高空間分解能衛星による日本とボルネオの常緑広葉樹の種判別と広域マッピング
研究課題/領域番号：22K12352 2022年04月 - 2026年03月
日本学術振興会 科学研究費基金 基盤研究(C)
永井 信, 遠藤 拓洋, 徳本 雄史, 市榮 智明
担当区分：研究分担者
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下層植生消失によるブナの水・養分ストレスが土壌生物多様性と生態系機能に与える影響
研究課題/領域番号：22H03793 2022年04月 - 2026年03月
日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(B)
片山 歩美, 東 若菜, 徳本 雄史, 菱 拓雄, 久米 朋宣
担当区分：研究分担者
九州南部のブナ群生地では今、鹿により下層植生（ササ）が消失し、深刻な土壌流出、ブナの衰退や枯死、森林の裸地化が進んでいる。本研究は、下層植生消失がブナの水・養分ストレスに与える影響を解明し、ブナ衰退によるリター被覆の減少が土壌の生物多様性や生態系機能に与える影響を明らかにする。また、リター被覆が土壌環境の改善を介して、ブナのストレスおよび土壌の生物多様性・生態系機能を回復させるかを操作実験により確かめる。
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今年度、土壌侵食の指標である根の露出度合いが高いほど、ブナの成長は低下し、水利用効率が上がることを明らかにした。土壌水分はおおむね高かったことから、下層植生消失による土壌侵食が根の枯死を招き、給水が十分に行えていないことが考えられた。また、根の露出度合いと土壌特性の関係を調べたところ、侵食が起こっているところでは土壌炭素が低く、微生物呼吸が低いこと、真菌類の群集には影響を与えないが細菌類の多様性が変化することが明らかとなった。一方で、ササの存在する林分では真菌類の多様性が高いことが明らかとなった。
2022年8月にリター被覆操作前の土壌および樹木生態生理パラメーターを取得し、衰退しているブナでは水ストレスがあり、土壌微生物相は健全個体とは異なることが明らかとなった。2022年11月に健全木、衰退木それぞれ3個体にリター被覆実験を行った。
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成果発表としては、国際誌論文が1報、国際誌査読中論文が3報あり、関連する学会発表は3件あった。 -
トランスクリプトーム解析による東南アジア熱帯の群集レベルのフェノロジー現象の解明
研究課題/領域番号：19K15875 2019年04月 - 2022年03月
日本学術振興会 科学研究費助成事業 若手研究 若手研究
徳本 雄史
担当区分：研究代表者
本研究では東南アジア熱帯の林冠で見られるフタバガキ科、マメ科、カキ科の個体を対象として、フェノロジーと気象データ、そして発現遺伝子との関係から、種レベルかつ群集レベルのフェノロジー現象を明らかにすることを目的とした。調査期間中に降水量の低下と群集レベルの開花が起こり、調査対象の個体の多くが開花した。発現遺伝子の解析から、開花前に乾燥応答の遺伝子と低温応答の遺伝子のいずれかまたは両方の発現量が変化していた。これは同調開花のトリガーとされてきた乾燥と低温の２つが、複数の林冠樹種で発現遺伝子のレベルから確認されたことと、林冠樹種が機微な気象条件の変化で生物季節的な現象を起こしていることが示唆された。