宮沢 良行 (ミヤザワ ヨシユキ)

Miyazawa Yoshiyuki

写真a

職名

准教授

ホームページ

https://www.agr.u-ryukyu.ac.jp/teacher/4125.html

プロフィール

京都大学大学院で植物生理生態学を学び、学位取得後はその知識と技術を活用して、生態水文学や森林気象学の研究プロジェクトに参画してきた。研究対象は樹木を中心とした植物の環境変動への生理・形態的な応答とその進化適応的な意義の解明、野外計測を通じたデータの収集とそのデータを用いたシミュレーションモデルによる森林−大気感の熱ガス交換の推定である。近年は、不足しがちな生態水文学的な知見収集を目的とした、電子情報技術を用いた新型観測機器の開発や得られたデータの公開に資する、屋外での生態学研究に有効なウェブアプリの開発にも取り組んでいる。

現在の所属組織 【 表示 / 非表示

  • 専任   琉球大学   農学部   亜熱帯農林環境科学科   准教授  

出身大学 【 表示 / 非表示

  • 1996年01月
    -
    2000年03月

    京都大学   農学部   生産環境学科   卒業

出身大学院 【 表示 / 非表示

  • 2000年04月
    -
    2025年03月

    京都大学  農学研究科  森林科学  博士課程  修了

留学歴 【 表示 / 非表示

  • 2010年02月
    -
    2010年08月

    ハワイ大マノア校  

  • 2015年04月
    -
    2017年03月

    ハワイ大マノア校  

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 京都大学 -  博士(農学)  ライフサイエンス / 森林科学

職歴 【 表示 / 非表示

  • 2006年04月
    -
    2008年03月

      研究機関研究員  

  • 2008年04月
    -
    2010年10月

      JSPS特別研究員PD  

  • 2010年11月
    -
    2015年03月

      九州大学東アジア環境研究機構  

  • 2015年04月
    -
    2017年03月

      Research fellow  

  • 2017年04月
    -
    2025年05月

      九州大学  

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所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     
     

    日本生態学会

  •  
     
     
     

    日本森林学会

  •  
     
     
     

    マングローブ学会

  •  
     
     
     

    American Geophysical Union

  • 2017年04月
    -
    2022年05月
     

    九州大学農場移転ワーキンググループ   委員

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研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 森林科学、生態学

  • 環境応答

  • 樹液流

  • 植物生理生態学

  • 光合成

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研究分野 【 表示 / 非表示

  • 暖温帯樹種の蒸散光合成

  • 冷温帯・亜高山林の環境応答

  • マングローブのガス交換特性

主たる研究テーマ 【 表示 / 非表示

  • 林内樹木の光・温度環境応答

  • 植物の応答と森林の熱・物質循環の関係

学位論文 【 表示 / 非表示

  • Photosynthesis and phenology of leaves in woody plants under changing light environments in temperate forests

    2005年03月 

論文 【 表示 / 非表示

  • Leaf trichomes can alleviate water deficit stress and maintain diurnal photosynthesis by increasing leaf wetness and water absorption in Metrosideros polymorpha

    Amada, G; Miyazawa, Y; Kominami, Y; Kitayama, K; Onoda, Y

    PLANT SPECIES BIOLOGY   41 ( 1 ) 1 - 13   2026年01月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

  • Transpiration and plant hydraulics of <i>Abies veitchii</i> under fluctuating environmental conditions in cool montane forest

    Yoshiyuki Miyazawa, Daisuke Sugiura, Taichi Sugiyama, Kojiro Iwamoto, Haruhiko Taneda

    Ecological Research ( Wiley )  40 ( 2 ) 188 - 206   2024年10月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

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    Abstract In subalpine fir wave forests, strips of dead and weakened trees occur perpendicular to the slope next to strips of healthy trees. To reveal the transpiration by weakened Abies veitchii trees exposed to increased atmospheric evaporative demand, we investigated the ecophysiological traits closely related to the growth and transpiration, comparing them with those of the healthy trees and saplings in the fir wave of Mt. Shimagare in central Japan. The transpiration rate (E) was investigated using sap flux sensors to measure heat pulse velocity and compared with the surrogate for the needle water demand, which was computed using a multilayered gas and energy transfer model (modeled E, E<sub>mod</sub>). Weakened trees exhibited smaller diameter growth and narrower sapwood than healthy trees, as well as lower heat pulse velocity compared with healthy saplings. However, needle‐level traits did not differ significantly between weakened and healthy trees. Needle water potential at midday was as negative as the needle turgor loss point, and the measured heat pulse velocity increased linearly with E<sub>mod</sub> but leveled off above a certain E<sub>mod</sub> value in weakened trees and healthy saplings, suggesting that trees restricted E to balance the needle water budget. Heat pulse velocity of weakened trees leveled off at E<sub>mod</sub> lower than that of healthy saplings, probably due to lower capacity for water supply to the needles. Restriction of E would occur less frequently but be necessary for both weakened and healthy A. veitchii on Mt. Shimagare to avoid hydraulic failure, sacrificing photosynthetic carbon assimilation.

  • Microcontroller-based water control system for evaluating crop water use characteristics

    Daisuke Sugiura, Shiro Mitsuya, Hirokazu Takahashi, Ryo Yamamoto, Yoshiyuki Miyazawa

    Plant Methods ( Springer Science and Business Media LLC )  20 ( 1 ) 179 - 179   2024年05月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

     概要を見る

    <title>Abstract</title> <bold>Background</bold> Climate change and the growing demand for agricultural water threaten global food security. Understanding water use characteristics of major crops from leaf to field scale is critical, particularly for identifying crop varieties with enhanced water-use efficiency (WUE) and stress tolerance. Traditional methods to assess WUE are either by gas exchange measurements at the leaf level or labor-intensive manual pot weighing at the whole-plant level, both of which have limited throughput.<bold>Results</bold> Here, we developed a microcontroller-based low-cost system that integrates pot weighing, automated water supply, and real-time monitoring of plant water consumption via Wi-Fi. We validated the system using major crops (rice soybean, maize) under diverse stress conditions (salt, waterlogging, constant drought). Salt-tolerant rice maintained higher water consumption and growth under salinity than salt-intolerant rice. Waterlogged soybean exhibited reduced water use and growth. Long-term experiments revealed significant WUE differences between rice varieties and morphological adaptations represented by altered shoot-to-root ratios under constant drought conditions in maize.<bold>Conclusions</bold> We demonstrate that the system can be used for varietal differences between major crops in their response to drought, waterlogging, and salinity stress. This system enables high-throughput, long-term evaluation of water use characteristics, facilitating the selection and development of water-saving and stress-tolerant crop varieties.

  • 萌芽枝整理が行われたアラカシ株立ち個体における萌芽の発生および残存シュートの成長

    渡部颯太, 作田耕太郎, 宮沢良行

    九州森林研究   ( 77 )   2024年 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(その他学術会議資料等)

  • Impact of freeze-thaw-induced pit aspiration on stem water transport in a subalpine conifer (<i>Abies veitchii</i>)

    Haruhiko Taneda, Mayumi Y. Ogasa, Kenichi Yazaki, Sachiko Funayama-Noguchi, Yoshiyuki Miyazawa, Stefan Mayr, Emiko Maruta

    Plant Physiology ( Cold Spring Harbor Laboratory )  190 ( 3 ) 1687 - 1698   2022年04月

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

     概要を見る

    <jats:title>Abstract</jats:title><jats:p>During winter, subalpine conifers experience frequent freeze-thaw cycles in stem xylem, which may cause embolism and pit aspiration due to increased water volume during the sap to ice transition. This study examined the occurrence and ecological impacts of a combination of freeze-thaw-induced pit aspiration and embolism. In subalpine <jats:italic>Abies veitchii</jats:italic> trees, the fraction of closed pits and embolized tracheids as well as conductivity losses were measured to examine pit aspiration and its effects, triggered by natural and artificial stem freezing. When trees incurred mild drought stress in February and early March, 70% to 80% of stem conductivity was lost. Cryo-scanning electron microscopy indicated <20% embolized tracheids but ∼90% closed pits. Severe drought stress in late March caused 96 ± 1.2% (mean ± SE) loss of stem conductivity, while the fraction of embolized tracheids increased to 64 ± 6.6%, and aspirated pit fraction decreased to 23 ± 5.6%. Experimental freeze-thaw cycles also induced from 7.1 ± 0.89% to 49 ± 10% pit aspiration, and the fraction of closed pits was positively correlated to the percent loss of stem hydraulic conductivity. Results indicated that freezing-induced pit aspiration is an important factor for stem xylem dysfunction under mild drought. Upon severe drought in winter, stem water transport is predominantly inhibited by xylem embolism.</jats:p>

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MISC(その他業績・査読無し論文等) 【 表示 / 非表示

  • 植物観察へのデジタルデバイスの導入

    宮沢良行, 杉浦大輔

    日本生態学会大会講演要旨(Web)   71st   2024年

     

    J-GLOBAL

  • 大台ヶ原の自然再生を目指すためのトウヒの水分生理状態の解明 -大台ヶ原トウヒ林の自然再生研究グループ-

    木佐貫博光, 熊谷朝臣, 宮沢良行, 岡本榛名

    自然保護助成基金助成成果報告書(Web)   28   2020年

     

    J-GLOBAL

研究発表等の成果普及活動 【 表示 / 非表示

  • スギ・ヒノキ林樹冠上の大気O<sub>3</sub>濃度とH<sub>2</sub>O・CO<sub>2</sub>交換量の関係について

    清水貴範, 飯田真一, 壁谷直記, 宮沢良行, 植山雅仁, 熊谷朝臣

    日本森林学会大会学術講演集  2024年  -  2024年   

  • 寒冷地の常緑針葉樹における環境応答

    種子田春彦, 小笠真由美, 矢崎健一, 岩本宏次郎, 宮沢良行, 杉浦大輔, 古舘旦陽, 久本洋子, 後藤晋

    日本植物学会大会研究発表記録(CD-ROM)  2024年  -  2024年   

  • 干潟のマングローブの蒸散特性

    宮沢良行

    日本森林学会大会学術講演集  2023年05月  -  2023年05月   

  • 関東および九州のスギ・ヒノキ林での観測に基づく水利用効率の季節変化

    清水 貴範, 清水 晃, 飯田 真一, 小林 政広, 玉井 幸治, 石塚 成宏, 宮沢 良行, 壁谷 直記, 熊谷 朝臣

    日本森林学会大会発表データベース  2023年05月  -  2023年05月   

  • 萌芽枝整理が行われたアラカシ株立ち個体の樹液流速の変動

    渡部 颯太, 作田 耕太郎, 宮沢 良行

    日本森林学会大会発表データベース  2023年05月  -  2023年05月   

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科研費獲得情報 【 表示 / 非表示

  • 作物群落レベルのソース・シンク能の新規評価系開発を通じたイネの多収要因解析

    基盤研究(B)

    課題番号: 23H02194

    研究期間: 2023年04月  -  2026年03月 

    代表者: 杉浦 大輔, 岡村 昌樹, 荒井 裕見子, 宮沢 良行 

    直接経費: 14,600,000(円)  間接経費: 18,980,000(円)  金額合計: 4,380,000(円)

  • 極端な降雨時に森林で何が起きているのか?-豪雨時の遮断蒸発機構の解明-

    基盤研究(B)

    課題番号: 22H02396

    研究期間: 2022年04月  -  2026年03月 

    代表者: 飯田 真一, 香川 聡, 清水 貴範, 南光 一樹, 岩上 翔, 小田 智基, 宮沢 良行 

    直接経費: 13,200,000(円)  間接経費: 17,160,000(円)  金額合計: 3,960,000(円)

     概要を見る

    本課題のメイン研究対象地の一つである森林総合研究所千代田苗畑の平地スギ林分において遮断蒸発計測システムを設置するとともに、スギ樹冠部の微気象計測を開始し、当該林分における遮断蒸発量の評価に着手した。 <BR> 千代田苗畑の開空地に0.5mm転倒マス型雨量計を設置し、林外雨の計測を開始した。同苗畑の平地スギ林分において遮断計測プロットを設置し、同プロット内に生育するスギ13個体の胸高直径、樹高、樹冠投影面積を実測した。樋を用いて集水した樹冠通過雨、ならびに合計13個体のスギ樹幹にウレタンマットを固定して集水した樹幹流について、それぞれ個別に転倒マス型流量計を用いて計量を開始した。樹冠通過雨は空間不均質性が高いことが指摘されているため、直径21cmの受水部を有する貯留型雨量計をプロット内に30個配置し、空間分布の把握に向けた計測に取り掛かった。空間的代表性が担保された樹冠通過雨の評価のため、今後1年間程度の期間について貯留型雨量計による測定が必要であると考えられる。隣接する林分に建設されたタワーにおいて、スギ樹冠上の微気象要素である風速、日射、温湿度、乾球温度、湿球温度の計測を開始した。また、プロット内のスギ5個体に加速度計を設置し、樹体の揺れのモニタリングを開始した。分担者と共同して樹体の揺れを表す加速度データから固有振動数を算出した結果、降雨開始から固有振動数が減少する傾向が得られた。このことは、降雨によって樹体が濡れ、樹体の重量が増加したことを示唆している。今後、他の計測データとの比較検討を行うことで、遮断過程の動態をより詳しく把握することが可能になるものと期待される。葉面吸水実験では、重水を吸水させた凍結切片を大気にリークさせることなく採取する必要がある。このための定まった手法は存在しなかったが、比較的簡便な方法を確立したことから、次年度以降の効率的な実験の遂行が期待される。

  • 淡水紅藻希少種オキチモズクの個体群維持機構の解明

    基盤研究(C)

    課題番号: 22K05691

    研究期間: 2022年04月  -  2025年03月 

    代表者: 栗原 暁, 羽生田 岳昭, 飯間 雅文, 宮沢 良行 

    直接経費: 3,200,000(円)  間接経費: 4,160,000(円)  金額合計: 960,000(円)

     概要を見る

    ・生育調査 定例の生育調査を幸川(福岡県福岡市)で2022年11月、2023年1月、3月に実施した。本調査では、生育地点を含むよう流呈方向104 m(川幅3m)の調査区間を設定し、1 m方形枠を使って枠内の株数を計数して分布地図を作成した。その際、1 m方形枠内を20 cm 刻みの25マスに区切り、計数した20 cm 枠内の株数を合算して株密度(1 mあたり)を算出した。2021年のデータと比較した結果、2022年11月、2023年1月は2021年とほぼ同様の地点に生育が見られたものの、株数は大きく減少していた。一方、2023年3月ではこれまでに見られなかった地点で株の出現が見られた。釜蓋川(長崎県雲仙市)の調査は2022年5月、6月、11月から2023年3月の各月に実施した。 ・系統地理学的解析 マイクロサテライトマーカーの開発として、培養株(福岡県朝倉市産)より抽出したRNAをもとにRNA-Seq解析を実施した結果、100遺伝子座のマイクロサテライト領域を抽出することに成功した。国内4地点(長崎県雲仙市、東京都立川市、沖縄県、鹿児島県奄美大島)より採集された1個体を用いてプライマーテストを行い、46遺伝子で良好な結果を得ることができた。また、系統地理学的解析を実施するためのサンプルとして、福岡県福岡市(幸川)、長崎県雲仙市(釜蓋川)、鹿児島県(奄美大島)、東京都立川市の既知の生育地から各20個体を採集した。今後、これらのサンプルに加え、熊本県、鹿児島県、福岡県の既知の生育地での採集に加えて、2022年に新たな生育地が報告された岐阜県産のサンプルを入手し、開発した遺伝子座を使った系統地理学的解析を進める予定である。

  • 東ユーラシア低~高緯度域を縦断した大気-森林生態系の物質交換機能解明

    学術変革領域研究(A)

    課題番号: 21H05316

    研究期間: 2021年09月  -  2026年03月 

    代表者: 熊谷 朝臣, 村岡 裕由, 福田 健二, 久米 朋宣, 清水 貴範, 中路 達郎, 斎藤 琢, 植山 雅仁, 小林 真, 日浦 勉, 飯田 真一, 市榮 智明, 宮沢 良行, 中村 誠宏 

    直接経費: 191,400,000(円)  間接経費: 248,820,000(円)  金額合計: 57,420,000(円)

     概要を見る

    フラックス観測地に既設のタワーの整備が進み、観測休止していたところも多数、観測再開が行われた。また、東ユーラシア域における69サイトのフラックスデータベースの構築に着手し、順調に進行中である。 これからの観測実行のため、当該年度は、集中的に観測機器購入を行い、その試運転・不具合の検知、そして、その不具合の修正に注力する予定であったが、これは適切に遂行された。 既存データを解釈するための数理モデルの構築、数理解析技術の高度化を進めた。特に、マレーシア熱帯雨林のフラックスデータは10年の蓄積があり、この観測期間はエルニーニョ南方振動(ENSO)イベントを複数含むため、ENSOの東南アジア熱帯雨林生態系に及ぼす影響を検出するのに世界的にも貴重なデータである。このデータの解析が飛躍的に進み、初期段階の成果発表にまで辿り着いた。 大規模野外実験のための設備整備が順調に進んでいる。特に、北海道大学苫小牧研究林における各種実験の設定は完了し、順次、基礎データの取得にまで進んだ。

  • 縞枯れ現象を通して常緑針葉樹の衰退・枯死過程を解き明かす

    基盤研究(B)

    課題番号: 21H02228

    研究期間: 2021年04月  -  2025年03月 

    代表者: 種子田 春彦, 杉浦 大輔, 後藤 晋, 久本 洋子, 宮沢 良行 

    直接経費: 10,700,000(円)  間接経費: 13,910,000(円)  金額合計: 3,210,000(円)

     概要を見る

    本研究では、樹木の衰退や枯死の原因が、根や幹の基部といった師部を通るショ糖輸送の下流で深刻な炭水化物制限が起きることによる、という局所的炭水化物制限説の検証を目的としている。本年度は、(1)師部輸送によるショ糖供給量と茎や根の成長の個体内の分布を定量するためのHPLCによる糖の定量、(2樹皮、木部、葉における非構成炭水化物(NSC)の測定、(3)同位体を用いた師部輸送速度の推定方法の検討、(4)師部の解剖学的解析のための切片の作製方法の検討、(5)個体の生産・枯死の状態判別のための蒸散流速測定を試みた。 全体として測定は一進一退で手法の検討に多くの時間を費やした。(1)HPLCによる糖の定量では、当初、島津製のカラムを使って糖とギ酸の反応を利用した方法を使ったが、時間がかかる上に扱いが難しく安定した測定結果を得られなかった。(2)分担者の杉浦氏がNSCの測定を行ったが、グルコースやスクロース量が個体の部位によって大きく変化するなど解釈の難しい結果を得た。(3)従来13CO2を植物に取り込ませることで、師部での同位体の移動を見る。しかし、この方法は大掛かりな装置と長い時間を必要とするが、ヒマワリを使った実験から15Nが小さな傷から素早く師部に取り込まれることを明らかにした。(4)従来は長期間の有機溶媒の浸透など煩雑な手順で切片が作られていたが、cryo-statを使って凍結した樹皮で切片を作製することで、比較的容易に観察に耐える切片を得られるようになった。(5)樹液流速は幹に穴をあけてプローブを差し込んで測定を行う方法が主流であるが、この方法をシラビソで試すと木部が乾燥して正しい測定値が数週間で取れなくなることが分かった。

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その他研究費獲得情報 【 表示 / 非表示

  • 森林・草原における地下水涵養量に関する研究

    研究費種類: 財団・社団法人等の民間助成金  参画方法: 研究代表者

    研究種別: 研究助成  事業名: 森林・草原における地下水涵養量に関する研究

    研究期間: 2026年03月  -  継続中 

    代表者: 宮沢良行  連携研究者: 増井太樹,大野芳範  資金配分機関: 公益財団法人肥後の水とみどりの愛護基金

    直接経費: 1,690,000(円)  間接経費: 507,000(円)  金額合計: 2,197,000(円)

     概要を見る

    牧野組合による維持管理が年々難しくなっている阿蘇の草原は、森林などの代替植生と比べて降水の利用が小さい、水源涵養機能の高い生態系であると考えられている。そうした機能を維持するためには公的な支援が期待されるが、湿潤な温帯の半自然草原の水循環に関する研究は世界的に極めて乏しく、草原の水源涵養機能に関する学術的な根拠が示せていない。そこで本課題では草原の主要植生であるススキ(Miscanthus sinensis)の水利用を非破壊的・連続・高時間分解能で計測するセンサーを独自開発し、阿蘇の4地点で観測を実施することでその水利用の全貌を明らかにすることを目的とする。本課題の成果により、熊本県など阿蘇の水資源に依存する地域社会や行政による公的な草原保全のための活動が開始されることが期待される。