hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
電子線照射によるシリカ系透明ガラスの強靭化と機構に関する研究

研究の意義と目的は、電子線(EB)照射シリカ系透明ガラスの強靭化とその機構を提案し、詳細に明らかにすることである。研究の重要性については、現在までの研究においてEB照射によるシリカ系ガラスの衝撃値の向上により強靭化に成功した。さらに、そのクラックの発生・伝播機構について解明し、電子線照射による効果を検討した。学位を構成する累積主論文は国際学術誌のMaterials Transactionsは4報を越えている。累積研究業績はJournal of Materials Researchに1報、日本金属学会誌(13報)、国際会議Proceedings(10報)、特許出願(4件)である。なお、業績の詳細については、ホームページを参照されたい。(http://pubweb.cc.u-tokai.ac.jp/am026429/KeisukelWATA_works.pdf)2009度の研究実施計画の具体的実施内容は以下に示す通りである。シリカを主成分としたガラスにEB照射を行い、シャルピー衝撃値や破壊靭性値を求めた。その結果、EB照射により、シリカと3種類のシリカ系ガラスの衝撃値が向上することを確認し、Materials Transactionsに一部公表している。さらに、EB照射による衝撃値増加の因子を確認するために、破壊靭性値と、そのEB照射線量依存性も確認し、Materials Transactionsと日本金属学会誌に一部公表した。結果として、2種類の液晶ディスプレイ用シリカ系ガラスの電子線照射の効果は、クラックの発生が主に抑制していることが確認でき、シリカガラスの電子線照射の効果では、クラックの発生と伝播の双方が寄与している可能性が高いことを見出し、それらを学位論文としてまとめた。一方、本研究では電子スピン共鳴を用いて、EB照射前後における試料内のダングリングボンドの有無を確認した。その結果、シリカ系ガラスにEB照射を行うことにより、試料内にダングリングボンドが発生する事を確認した。つまり、ダングリングボンド近傍のシリカネットワーク構造により圧縮応力が発生するだけでなく、終端原子間の双方におけるダングリングボンド間の斥力がクッションとして働き、外部応力が緩和されることにより、衝撃値が増加した可能性も高いと考察した。累積研究業績は日本金属学会誌(12報)、国際会議Proceedings(7報)、特許出願(3件)である。(http://pubweb.cc.u-tokai.ac.jp/am026429/KeisukeIWATA_works.htm)2008度の研究実施計画の具体的実施内容は以下に示す通りである。結果として、2種類の液晶ディスプレイ用シリカ系ガラスの電子線照射の効果は、クラックの発生が主に抑制していることが確認でき、シリカガラスの電子線照射の効果では、クラックの発生と伝播の双方が寄与している可能性が高いことを見出した。

さらに、EB照射による衝撃値増加の因子を確認するために、破壊靭性値と、そのEB照射線量依存性も確認し、Materials Transactionsと日本金属学会誌に一部公表した。結果として、2種類の液晶ディスプレイ用シリカ系ガラスの電子線照射の効果は、クラックの発生が主に抑制していることが確認でき、シリカガラスの電子線照射の効果では、クラックの発生と伝播の双方が寄与している可能性が高いことを見出し、それらを学位論文としてまとめた。一方、本研究では電子スピン共鳴を用いて、EB照射前後における試料内のダングリングボンドの有無を確認した。その結果、シリカ系ガラスにEB照射を行うことにより、試料内にダングリングボンドが発生する事を確認した。つまり、ダングリングボンド近傍のシリカネットワーク構造により圧縮応力が発生するだけでなく、終端原子間の双方におけるダングリングボンド間の斥力がクッションとして働き、外部応力が緩和されることにより、衝撃値が増加した可能性も高いと考察した。
思考・判断・表現力の育成を目指す小学校音楽科の教材開発

小学校音楽科の授業で、思考力・判断力・表現力の育成を目指す「音楽づくり教材」の開発を行った。ここでは、難しい作曲のルールを知らない初心者の子供でも、すぐに作り方の説明を受けて音楽づくりできる教材の開発を行った。その結果、実践により、学習者が作る過程において、思考・判断をフル活用しつつ、音楽づくりを楽しみながら学習でき、自らすぐに表現できることが明らかになった。また、評価規準・基準も明確に示したことにより、現場ですぐに活用できることが大いに期待される教材になったといえる。平成25年度は、小学校音楽科の創作活動における思考力・判断力・表現力を育成するための「音楽づくり教材」開発の視点を得ることを目指した。まず、文献などにより、思考力・判断力・表現力の定義を明らかにした。次に、文部科学省及び学習指導要領での、思考力・判断力・表現力の育成に関する考え方を明らかにした。そして、小学校学習指導要領音楽のA表現(3)「音楽づくり」の本文及び解説文と思考力・判断力・表現力の育成の関係を明らかにした。さらに、問題解決学習やデューイの探究理論を手がかりに、思考力・判断力・表現力育成の概念を明らかにした。その結果、文部科学省及び学習指導要領、小学校学習指導要領音楽のA表現(3)「音楽づくり」の本文及び解説文すべてが、思考力・判断力・表現力の育成を求めていることが明らかになった。そこで、これらを手がかりに、「音楽づくり」教材開発の視点を得た。それは、学習者が分析、総合の学習活動を繰り返すことのできる教材、さらに、教材から多様な推理や思考、判断ができる教材が望ましいことが明らかになった。具体的には、1不確定な状況で、ある程度の困難を伴う教材が望ましい。2学習者が自分なりに課題に対して問題設定できる教材が望ましい。3学習者が、教材からどのように組み合わせ、構成すれば、どのような作品になるだろうと、ある程度予想できる教材であることが望ましい。4学習者が検証可能な教材が望ましい。5飛躍という観点から、イマジネーションや想像力が働かせやすい教材が望ましい。6分析、総合という観点から、一つの教材において、これらを繰り返し行えるような教材が望ましい。7観察の観点から、教材の事実、作った作品を理解しやすいものが望ましい。8検証の観点から、確定した状況に仕上げられる教材が望ましい、などである。平成26年度は、平成25年度の文献研究から明らかになった、「音楽づくり」教材開発の視点にそって実践計画を立案、小学校で試しの実践を行った。そこでは、平成25年度の文献研究から明らかになった8点の教材作成の視点( (1)不確定な状況である程度の困難を伴う教材、(2)学習者が自分なりに課題に対して問題設定できる教材、(3)学習者が教材からどのように組み合わせ、構成すれば、どのような作品になるだろうと、ある程度予想できる教材をもとに、学習者が分析、総合の学習活動を繰り返すことのできる教材、(4)学習者が検証可能な教材、(5)飛躍という観点から想像力が働かせやすい教材、(6)分析、総合が一つの教材を通して繰り返し行える教材、(7)作った作品が理解しやすいもの、(8)確定した状況に仕上げられる教材、)、さらに、教材から多様な推理や思考、判断ができる教材を開発した。この仮説に基づいて開発した小学校音楽科の「音楽づくり」教材(デスク型ハンドベルを活用した音楽づくり)を試実践し、結果を分析・考察して問題点を導き出し再検討した。具体的には、(1)研究協力者とカリキュラムに関する打ち合わせ、(2)ひとつの「音楽づくり」教材案の仮説実践、(3)実施結果のデータ(授業記録、ワークシート、創作作品)の整理、分析、(4)分析結果のまとめ、(5)改善案の検討、(6)思考・判断・表現力を実現できる小学校音楽科の「音楽づくり」教材の小学校、低学年、中学カリキュラムの構築、(7)国内外の学会での中間発表・視察、(8)中間発表論文の作成、(9)最終年度に向けての、研究協力者とカリキュラムに関する打ち合わせ、分析結果に基づく改善教材案と指導法の検討、である。平成27年度は、25年度理論的研究、26年度の「音楽づくり」開発教材の試実践の成果を踏まえて、現場での実践に当たっての評価(評価規準及び評価基準)に焦点を当てて研究を行った。平成26年度の実践の結果、開発した「音楽づくり教材」が、学習において、1学習者が課題設定できる、2学習者が作品の仕上がりを予測できる、3イメージや想像力をはたらかせやすい教材である、4学習者が分析、総合の学習活動を繰り返すことのできる教材である、5教材から多様な推理や思考、判断ができる教材である、6鑑賞者が作品を理解しやすい教材である、などが明らかになった。そこで、これらを踏まえて、現場での実践に当たり、どのように評価すれば実践しやすいかを検討することとした。具体的には、他教科との関連性も勘案した評価規準・評価基準であることが、小学校の教育では理解しやすく受け入れやすいと考え、それらを考慮した評価規準・評価基準を立案して、試実践において活用した。その結果、評価規準・評価基準を明確にすることで、指導者が規準・基準を意識しつつ指導できること、それにより児童の思考・判断の学習が深まることが明らかになった。このような評価規準・評価基準を設定することで、音楽の指導を苦手とする教員や指導初心者でも明確で具体的な支援ができることが明らかになった。最終的には、3年間の研究成果を報告書としてまとめた。

報告書、第一部は、思考・判断・表現力を育成する理論研究と教材開発の内容、第二部は、教材開発の指導計画及び資料とした。ここで、評価規準・評価基準を明確に提示した。小学校音楽科の授業で、思考力・判断力・表現力の育成を目指す「音楽づくり教材」の開発を行った。ここでは、難しい作曲のルールを知らない初心者の子供でも、すぐに作り方の説明を受けて音楽づくりできる教材の開発を行った。その結果、実践により、学習者が作る過程において、思考・判断をフル活用しつつ、音楽づくりを楽しみながら学習でき、自らすぐに表現できることが明らかになった。また、評価規準・基準も明確に示したことにより、現場ですぐに活用できることが大いに期待される教材になったといえる。本研究の申請目的は、小学校音楽科の授業で、思考力・判断力・表現力の育成を目指す「音楽づくり教材」を開発することである。特に、表現・創作領域「音楽づくり」に焦点を当て段階的に思考力・判断力・表現力を育成できる、実践教材の開発と検証を目指している。2年目は、仮説に基づき小学校音楽科の「音楽づくり」の教材を開発し試みの実践を行い、結果の分析・考察から問題点を導き出し、改善案の再検討を行う予定であった。具体的には、(1)研究協力者とカリキュラムに関する打ち合わせ、(2)ひとつの「音楽づくり」教材案の仮説実践、(3)実施結果のデータ(授業記録、ワークシート、創作作品)の整理、分析、(4)分析結果のまとめ、(5)改善案の検討、(6)思考・判断・表現力を実現できる「音楽づくり」教材のカリキュラムの構築、(7)国内外の学会での中間発表及び海外のこの種の実践の視察、(8)中間発表論文の作成、(9)最終年度に向けての、研究協力者とカリキュラムに関する打ち合わせ、分析結果に基づく改善教材案と指導法の検討、ができたため、おおむね順調に進展しているとした。音楽教育学3年目は、2年目の実践結果を改善した「音楽づくり」教材の改善指導計画案作成し実践し検証を行う。そこで、評価に関しても検討を行い、小学校全科の教員が評価可能な評価計画及び評価シートの作成にも着手する。検証実践の結果を考察し、後半には、現場で活用できることを踏まえて、実践指導集及び事例集としての「ガイドブック」の掲載内容を検討して作成を行う。1年目は、文献などにより、思考力・判断力・表現力の定義を明らかにし、次に、文部科学省及び学習指導要領での、思考力・判断力・表現力の育成に関する考え方を明らかにし、小学校学習指導要領音楽のA表現(3)「音楽づくり」の本文及び解説文と思考力・判断力・表現力の育成の関係を明らかにすることを計画していた。さらに、問題解決学習やデューイの探究理論を手がかりに、思考力・判断力・表現力育成の概念を明らかにすることを計画していた。これらは、おおむね計画通りに実施でき、教材開発の視点を得ることができた。2年目は、仮説に基づき小学校音楽科の「音楽づくり」の開発教材を試実践し、結果の分析から問題点を導き出し再検討する。
三次元多様体の様々な幾何構造の研究

1.三次元多様体内の結び目の連結和のトンネル数に関する森元の予想に関する研究.三次元多様体内の結び目Kのトンネル数をt (K)とかくことにする.いまm-smallな結び目のK_1,...,K_nの連結和#^n_i=1K_iのトンネル数に関して超加法性が成り立っていないとする.このとき{1,...,n}のある部分集合Iで#_<i∈I>K_iがprimitive meridianを許容するようなものが存在する,ことを示した.2.三次元多様体内の結び目のトンネル数の増加率に関する研究.三次元多様体Mに含まれる結び目Kに対してそれ自身のコピーの連結和を繰り返し行ったときそのトンネル数と連結和されたコピーの個数の比率を,その結び目のトンネル数の「増加率」と名づけこれに関して以下のような結果を得た.いまKの外部空間のHeegaard種数はMのHeegaard種数よりも大きいとする.このときKのトンネル数の増加率は1よりも小さい.3.オートマティック群に関するGerstenの問題の研究「オートマティック群は(1)有限群(2)Z+Z(階数2の自由アーベル群)を部分群として含む(3)語双曲群のいずれかになるか」Gerstenの問題に取組み「n-starred」というオートマティック構造のクラスをにおいてはこの問題が肯定的に解けることを示した。4.ザイフェルト多様体のHeegaard gradientについてLackenbyはvirtual Haken予想解決の為の技巧としてHeegaard gradientと呼ばれる概念を導入し三次元双曲多様体がvirtually Hakenであることが,そのHeegaard gradientが消滅することと密接に関連していることを示した.本研究ではこれに関連してザイフェルト多様体について,そのHeegaard gradientがいつ消滅するのかを完全に決定した.1.三次元多様体内の結び目の連結和のトンネル数に関する森元の予想に関する研究.三次元多様体内の結び目Kのトンネル数をt (K)とかくことにする.いまm-smallな結び目のK_1,...,K_nの連結和#^n_i=1K_iのトンネル数に関して超加法性が成り立っていないとする.このとき{1,...,n}のある部分集合Iで#_<i∈I>K_iがprimitive meridianを許容するようなものが存在する,ことを示した.2.三次元多様体内の結び目のトンネル数の増加率に関する研究.三次元多様体Mに含まれる結び目Kに対してそれ自身のコピーの連結和を繰り返し行ったときそのトンネル数と連結和されたコピーの個数の比率を,その結び目のトンネル数の「増加率」と名づけこれに関して以下のような結果を得た.いまKの外部空間のHeegaard種数はMのHeegaard種数よりも大きいとする.このときKのトンネル数の増加率は1よりも小さい.3.オートマティック群に関するGerstenの問題の研究「オートマティック群は(1)有限群(2)Z+Z(階数2の自由アーベル群)を部分群として含む(3)語双曲群のいずれかになるか」Gerstenの問題に取組み「n-starred」というオートマティック構造のクラスをにおいてはこの問題が肯定的に解けることを示した。4.ザイフェルト多様体のHeegaard gradientについてLackenbyはvirtual Haken予想解決の為の技巧としてHeegaard gradientと呼ばれる概念を導入し三次元双曲多様体がvirtually Hakenであることが,そのHeegaard gradientが消滅することと密接に関連していることを示した.本研究ではこれに関連してザイフェルト多様体について,そのHeegaard gradientがいつ消滅するのかを完全に決定した.本年度は研究実施計画に関連して以下のような研究を行った.1.結び目のトンネル数の成長度に関する研究研究代表者の小林はRieck氏(Arkansas大学)と共同で,一般の向き付けられた閉三次元多様体Mに含まれる結び目Kに対してそれ自身のコピーの連結和を繰り返し行ったときそのトンネル数と連結和されたコピーの個数の比率を,その結び目のトンネル数の「成長度」と名づけこれに関する研究を行い以下のような結果を得た.(ここでH, Kは上の通りとする.)定理1.いまKの外部空間のHeegaard種数はMのHeegaard種数に等しいとする.このときKの成長度は1に等しい.定理2.いまKの外部空間のHeegaard種数はMのHeegaard種数よりも大きいとする.このときKの成長度は1よりも小さい.森元勘治は結び目の連結和によってトンネル数の退化が起こるような状況の特徴づけに関する予想(森元予想)を提出しているがこれに関して以下の結果を示した.定理3.もし三次元球面内の結び目で成長度が1/2より大きいものが存在するなら森元予想の反例が構成できる.2.ザイフェルト多様体のHeegaard gradientについてLackenbyはvirtual Haken予想解決の為の技巧としてHeegaard gradientと呼ばれる概念を導入し三次元双曲多様体がvirtually Hakenであることが,そのHeegaard gradientが消滅することと密接に関連していることを示した.研究分担者の市原一裕はこの仕事に関連してザイフェルト多様体について,そのHeegaard gradientがいつ消滅するのかを完全に決定した.1.三次元多様体内の結び目の連結和のトンネル数に関する森元の予想に関する研究.

三次元多様体内の結び目Kのトンネル数をt(K)とかくことにする.いまm-smallな結び目のK_1,【triple bond】,K_nの連結和#^n_<i=1>K_iのトンネル数に関して超加法性が成り立っていないとする.このとき{l,【triple bond】,n}のある部分集合Iで#_<i∈I>K_iがprimitive meridianを許容するようなものが存在する,ことを示した.2.三次元多様体内の結び目のトンネル数の増加率に関する研究.三次元多様体Mに含まれる結び目Kに対してそれ自身のコピーの連結和を繰り返し行ったときそのトンネル数と連結和されたコピーの個数の比率を、その結び目のトンネル数の「増加率」と名づけこれに関して以下のような結果を得た.いまKの外部空間のHeegaard種数はMのHeegaard種数よりも大きいとする.このときKのトンネル数の増加率は1より小さい.3.オートマティック群に関するGerstenの問題の研究「オートマティック群は(1)有限群(2)Z+Z(階数2の自由アーベル群)を部分群として含む(3)語双曲群のいずれかになるか」Gerstenの問題に取組み「n-starred」というオートマティック構造のクラスをにおいてはこの問題が肯定的に解けることを示した。4.ザイフェルト多様体のHeegaard gradientについてLackenbyはvirtual Haken予想解決の為の技巧としてHeegaard gradientと呼ばれる概念を導入し三次元双曲多様体がvirtually Hakenであることが,そのHeegaard gradientが消滅することと密接に関連していることを示した.本研究ではこれに関連してザイフェルト多様態について,そのHeegaard gradientがいつ消滅するのかを完全に決定した.
実構造物の電気化学的物性値と三次元数値解析の連携による電気防食の設計体系の構築

コンクリート構造物の電気防食工法において,設計段階で防食効果をFEMなどの数値解析にて予測・評価する場合,コンクリートの電気抵抗率や鉄筋の分極特性を適切に把握し,それを入力値とする必要がある.本研究では,これらの電気化学的物性値を実構造物において非破壊あるいは微破壊で取得する方法について検討し,それらを用いて取得した入力パラメータに基づく3次元FEMによるシミュレート結果と実構造物を模擬した実寸大供試体による検証実験の結果とを比較し,手法の妥当性を検証した。近年,我が国では社会基盤の延命化および適切な維持管理が重要課題になっており,電気化学的防食工法はコンクリート構造物の延命化に有効な補修技術として注目されている.しかし,その設計方法は過去の経験や研究の積み重ねにより得られた定性的な知見および経験則に基づいて行われている.本研究は,(1)実構造物の電気化学的物性値の非破壊・微破壊試験の構築,(2)実構造物から得られる電気化学的物性値とコンクリート中の防食電流を計算できる三次元数値解析手法の連携による防食効果の定量化手法の体系化を通じ,より合理的かつ実践的な電気防食工法の設計体系の構築を研究目的としている.本年度は,電気化学的防食工法の防食効果の定量化に極めて強い影響を及ぼす鋼材のカソード分極抵抗の測定方法について検討を行った.その結果,分極抵抗の測定結果は測定時の外環境に影響を受け,特に温度および湿度による影響が大きいことが明らかとなった.そこで,カソード分極抵抗の測定方法に関する詳細検討に着手する前に,温度および湿度がカソード分極抵抗に及ぼす影響を実験的に評価した結果,電気防食工法の設計に際して考慮すべき有用な知見が下記の通り得られた.1)コンクリート中鉄筋の腐食度が大きくなるに従い,鉄筋のカソード分極抵抗は小さくなる.2)見かけのカソード分極抵抗は温度の上昇とともに減少する.特に10°C以下の環境における見かけのカソード分極抵抗は20°C以上の環境と比較して約28倍大きい.また,温度がカソード分極抵抗に及ぼす影響は,アレニウス則を考慮することにより定量的に評価できあることが明らかとなった.3)コンクリートの乾燥が進行するに従い,鉄筋のカソード分極抵抗は大きくなり,腐食度が大きくなるに従いその影響の度合いは小さくなる.本研究では塩害対策工法として高い需要をほこる電気防食工法を対象とし,より合理的かつ定量的な設計体系の構築を目標として,その設計支援ツールの開発を研究目的としている.具体的には,ラプラス方程式を構成則とするFEMによる数値解析手法と実構造物から得られる点検情報をリンクさせた,より実践的な設計支援ツールである.これまでにもFEMによる電気防食工法の補修効果を定量化手法に関する研究は存在したが,その境界条件や内部条件となる鋼材や陽極の分極抵抗ならびにコンクリートの比抵抗といった電気化学的諸量の実測データとリンクさせた検討は皆無であった.そこで本研究では,(1)簡易な点検方法として目視点検に着目し,目視により得られた鋼材腐食状況から数値解析に用いる電気化学的諸量を決定するためのデータベースの構築,(2)より高度かつ信頼性の高い電気化学的諸量を得るための現地構造物に適用可能な非破壊試験法の開発,を主要な今年度の研究目的とした.(1)については平成22年度および平成23年度に得られた352点もの電気化学的諸量に関する実験データを配合,温度,湿度,鋼材の腐食程度をパラメータとするデータベースを構築することができた.また,(2)については,測定対象鋼材に流入する電流および鋼材の分極量の分布の実測値からFEMにより鋼材の分極抵抗を定量化する方法を開発するに至り,そめ実効性を実験室レベルの供試体で確認することができた.そして,(1),(2)を境界条件とする数値解析方法のスキームを提示することで,設計支援ツールのプロトタイプを提案することができた.コンクリート構造物の電気防食工法において,設計段階で防食効果をFEMなどの数値解析にて予測・評価する場合,鉄筋の分極特性を適切に把握することが必要である.しかし,分極特性は,鋼材の腐食程度や供用環境などにより変動するため不明確な点が多く,合理的な防食設計を行うことは未だ困難な状況である.本研究では,各種要因が鉄筋および陽極の分極性状,電流分布性状に与える影響の検討を行うとともに,構造物独自の鉄筋のカソード分極抵抗を把握する手法として,現地簡易分極試験と数値解析を連携させた分極抵抗推定手法の検討を行った.以下に本研究で得られた知見を示す.(1)鉄筋の分極特性は,鉄筋の腐食程度,陽極の形状や配置,配筋,環境の季節変動などの要因で変動し,陽極および鉄筋の電流分布性状は分極特性に依存して変化することが明らかとなった.(2)簡易分極試験と数値解析を連携させることで,構造物中の鉄筋のカソード分極抵抗を推定する手法を提案した.

また,電気防食の電流分布に関する数値解析の予測精度が本手法を適用することで飛躍的に向上することを,港湾桟橋を模擬した実寸大の供試体を用いた検証実験により確認することができた.(3)(2)にて構築した鉄筋のカソード分極抵抗推定手法を高速道路RC橋梁に適用し,実部材中の鉄筋のカソード分極抵抗を評価した.その結果,得られた鉄筋のカソード分極抵抗は,一昨年度および昨年度に実施した本研究の実験室レベルの実験結果と一致することが確認され,本手法の実構造物への適用可能性を示すことができた.実構造物に適用可能な電気化学的諸量,特に鋼材の分極抵抗を非破壊にて測定する手法に関して,当初想定していた手法の問題点を大きく改善したものを構築できた.また,これまでに蓄積した実験データをデータベース化し,現的ではあるが,実務での使用に耐えうる設計支援ツールのプロトタイプを提案することができたため.24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で提案した防食設計支援ツールは実験室レベルの供試体に対して有効であることが確認された.今後は,実環境や実部材レベルの供試体を用い,検証を進める必要がある.この点に関しては,民間企業の協力を仰ぎ,実寸大の供試体を作製して検証実験を進める予定である.また,構造物の曝されている状態は構造物によって千差万別であるため,構造物中の含水状態の影響や塩分の影響など,本研究で範囲外となっている幅広い要因について実験データを蓄積させることで,さらなるデータベースの拡充,および分極抵抗決定方法の精度を向上させ,本ツールの汎用性を向上させる必要がある.この点に関しては電気防食工法を維持管理に取り入れている構造物管理者の協力を仰ぎ,実構造物でのデータ採取をお願いする予定でいる.また,東日本大震災の影響で,当初の目標はおおむね達成したものの,実験棟の使用が制限されて実験の進捗が大幅にずれ込んだため,成果の取りまとめと対外発表が遅れている.この点に関しては平成24年度において精力的に取り組む予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
X線マイクロサージャリシステムを用いた神経細胞ネットワーク応答に関する研究

細胞レベルにおける放射線効果への理解を深める目的で、大気下の生きた動物細胞にX線マイクロビームを照射可能な装置と、照射効果を高精度に分析するための細胞培養チップを組み合わせたシステムを構築した.顕微鏡観察下における任意の単一細胞に対して、細胞核と同程度のサイズ(10μm)に収束させたX線を正確に照射することが可能である.また、細胞試料を、フォトリソグラフィによって作製した、一細胞を格納できるマイクロチャンバーを集積した細胞培養チップ上に培養することで、個々の照射細胞を長時間にわたって追跡し、その放射線効果を正確に評価できることを確認した,特に、神経モデル細胞であるラット副腎由来細胞であるPC12におけるマイクロビーム照射効果を調べ、神経細胞における多機能誘導因子であるインターロイキン6(IL6)が、10Gy照射下の細胞において、照射後24時間以内に産生されることが分かった.これにより、神経細胞集団中の一部の細胞のみが放射線照射を受けたとき、照射細胞からIL6が放出され、周囲の非照射細胞がこれを受け取ることで、二次的な放射線効果の誘導が示唆された.また、細胞培養チップ上に、細胞接着領域と非接着領域によって構成されるマイクロチャンネルパターンを作製し、神経細胞を成長させることで、任意の神経回路パターンを形成した.神経回路の一部の神経細胞にX線マイクロビーム照射した(20Gy)結果、照射30分後において、照射細胞は、ガラスキャピラリによる電気刺激においてCaイオン応答が誘起されず、照射細胞のCaイオンチャンネル機構が動作していないことを確認した.神経モデル細胞であるPC12において、X線マイクロビーム照射効果を調査した。本年度は、X線マイクロビーム照射による、単一のPC12細胞における炎症性サイトカインであるインターロイキン6(IL-6)の自己分泌の誘導と、マイクロビーム照射によるDNAへの損傷について調査した。IL-6は神経細胞系において、神経突起の再生やシナプスの可塑性の調節など様々な機構を誘導することが知られており、X線マイクロビーム照射細胞からIL-6の分泌がおとなわれることで、周囲の非照射細胞にも様々な効果が誘発される可能性がある。また、UVリソグラフィ技術によって感光性樹脂SU-8を微細加工し、単一の細胞を格納できる、マイクロチャンバーアレイを作製した。マイクロチャンバー内に格納された単一細胞をマイクロビーム照射することで、細胞集団の中で、照射細胞を確実に同定する手法を確立した。マイクロチャンバーアレイを用いて単一のPC12細胞に、210Gyのマイクロビーム照射をおこない、照射24時間後、照射細胞において、IL-6の産生を免疫抗体染色によって確認した。また、この時、照射細胞に誘起されるDNA損傷である、DNA二本鎖について線量別に経時的な蛍光観察をおこない、高線量の照射によって、DNA二本鎖切断が増加すること、生存細胞においては、照射後24時間で90%以上の二本鎖切断は修復されることを確認した。細胞レベルにおける放射線効果への理解を深める目的で、大気下の生きた動物細胞にX線マイクロビームを照射可能な装置と、照射効果を高精度に分析するための細胞培養チップを組み合わせたシステムを構築した.顕微鏡観察下における任意の単一細胞に対して、細胞核と同程度のサイズ(10μm)に収束させたX線を正確に照射することが可能である.また、細胞試料を、フォトリソグラフィによって作製した、一細胞を格納できるマイクロチャンバーを集積した細胞培養チップ上に培養することで、個々の照射細胞を長時間にわたって追跡し、その放射線効果を正確に評価できることを確認した,特に、神経モデル細胞であるラット副腎由来細胞であるPC12におけるマイクロビーム照射効果を調べ、神経細胞における多機能誘導因子であるインターロイキン6(IL6)が、10Gy照射下の細胞において、照射後24時間以内に産生されることが分かった.これにより、神経細胞集団中の一部の細胞のみが放射線照射を受けたとき、照射細胞からIL6が放出され、周囲の非照射細胞がこれを受け取ることで、二次的な放射線効果の誘導が示唆された.また、細胞培養チップ上に、細胞接着領域と非接着領域によって構成されるマイクロチャンネルパターンを作製し、神経細胞を成長させることで、任意の神経回路パターンを形成した.神経回路の一部の神経細胞にX線マイクロビーム照射した(20Gy)結果、照射30分後において、照射細胞は、ガラスキャピラリによる電気刺激においてCaイオン応答が誘起されず、照射細胞のCaイオンチャンネル機構が動作していないことを確認した.
新しいアルツハイマー病原因蛋白の病理過程に果たす役割に関する分子生物学的研究

アルツハイマー病(AD)は複数の原因遺伝子によって引き起こされるが、病理学的にはむしろ共通している。新たに同定された原因遺伝子presenilin1ならびにpresenilin2遺伝子がAD病変の成立にはたす役割を明らかにするため以下の検討を加えた。1)新しいADの原因蛋白のpresenilin1ならびにpresenilin2に対する抗体を樹立:新しいADの2つの原因蛋白presenilin1とpresenilin2はそれぞれ467個、486個のアミノ酸より成る膜蛋白であり、構造的にもよく似ている。アミノ酸配列の疎水性、抗原性などの解析をして細胞外ドメイン、細胞内ドメインから特異性の高い部位、並びに両蛋白に共通する部分を合計7カ所選びペプチドを合成してウサギにて抗体を作成した。ELISAにて検討すると、それぞれ特異性の高い抗体が確立された。2)AD脳での免疫病理学的検討:新しく樹立した抗体を用いて正常脳及びAD脳の各部位を対象に免疫病理学的に調べた。AD脳については、presenilinl抗体は、アミロイドアンギオパチーを染め出した。正常血管は染色されず、Aβ抗体と二重染色を行うと、Aβの沈着部位と一致していた。アミロイドアンギオパチーの他に一部の神経細胞もpresenilin1抗体で染色された。3)AD脳での生科学的検討:正常脳、AD脳、他の疾患脳の各部位からホモジネイト、ならびに脳血管を粗抽出してウエスタンブロットによりPS1抗体と反応する抗原の性質を明らかにすべく検討している。
張力負荷が培養血管平滑筋細胞のミオシン重鎖遺伝子発現に及ぼす影響

平滑筋には,同一遺伝子よりRNAのスプライシングの差により生ずるSM1,SM2の2種類の平滑筋タイプミオシン重鎖(MHC)と,NMA、NMBの2種類の非筋タイプMHCが存在することが知られている。しかしながら,これらのMHC蛋白アイソフォームが有する生理学的機能については,未だ確認されていない。心筋においては,alphaおよびbeta-MHC蛋白アイソフォームがそれぞれ異なった生理機能を有していることがある程度解明されており,心臓にかかる生理学あるいは病理学的な負荷に対して,これに適合するように発現が制御されていることが確認されている.平滑筋,特に血管平滑筋においてもMHC蛋白アイソフォームが存在するということは,心筋と同様種々の生理的状況下において,これらのアイソフォーム発現が変化してくることが予想され,生理的適応を行っている可能性が考えられる。本研究ではこのような疑問に答える第一歩として,培養血管平滑筋細胞に機械的張力負荷をかけることにより,この細胞内のMHCアイソフォーム遺伝子発現がどのような変化を示すのか検討した。その結果,細胞に張力負荷がかかることにより,平滑筋タイプMHC遺伝子発現が,非筋タイプMHC遺伝子発現と比べ相対的な増加を示した。さらに平滑筋タイプMHCのうち,明らかにSM2-MCH遺伝子発現が増加することが確認された。このことより,SM2-MHCはSM1-MHCと比べ細胞にかかる物理学的負荷に対して適応するために大きな役割を担っている可能性が考えられた。また本研究においてc-fos,c-myc,c-Ha-ras遺伝子発現を合わせて検索したが,従来の報告と同様,張力負荷を加えて1530分後にはc-fos遺伝子発現が認められ,MHCアイソフォームの変換機序の一端を担っている可能性が示唆された。
空気圧を利用した部分荷重トレッドミル装置の開発および臨床応用

空気圧を利用した部分荷重トレッドミル装置を利用した歩行中の下肢血流量,下肢皮膚表面温度,下肢深部温度および乳酸値を測定し,臨床応用の準備を行った.対象:同意を得た健常成人10名(男性7名,女性3名)を対象とした.方法:トレッドミル歩行中の血流量,皮膚表面温度,深部温度および乳酸値を測定した。血流量測定用の血流計プローブは左腓腹筋の中央部につけ、部分荷重トレッドミル装置内において無免荷安静立位時の血流を測定し,これを基準値に設定した。次にランダムに実施した全荷重歩行(FWB)、2/3荷重歩行(2/3PWB)および1/2荷重歩行(1/2PWB)の各歩行時の組織血流量の変化をレコーダーにて記録し、数値化した。皮膚表面温度および深部温度については、コアテンプCM-205(Terumo社製)を使用した。コアテンプのプローブは血流計プローブとほぼ同位置につけた。乳酸値測定にはLactate Pro(アークレイ社製)を使用した。運動直前に1回とその後各歩行直後1回、計4回測定した。そして各運動後の乳酸値と測定前の乳酸値を表示し、各歩行間で比較した。結果:血流量はFBWで最も多く,2/3PWBと1/2PWBでは有意に減少した(P<0.061)。皮膚表面温度および深部温度はFBW,2/3PWBならびに1/2PWBにおいて差がなかった.乳酸値においては、測定による平均値はFWBでは1.4±0.39mol/ml,2/3PWBでは1.5±0.80mol/ml,1/2PWBでは1.5±0.93mol/mlであった.ただし各歩行間を比較したところ有意ではなかった(P=0.09).臨床応用:以上の結果を踏まえ,臨床応用のための倫理委員会書類作成および機器改良の準備を行った.同意を得た健常成人10名を対象として,空気圧を利用した部分荷重トレッドミル装置を利用した歩行中の下肢血流量,下肢皮膚温および下肢深部温を測定した。対象:同意を得た健常成人10名を対象とした。この健常被検者10名の平均年齢は25.3歳、平均身長は166cm、平均体重は60.0kgであった。方法:血流量を測定した。血流計プローブは左腓腹筋の中央部につけ、部分荷重トレッドミル装置内において無免荷安静立位時の血流を測定し,これを基準値に設定した。表在および深部温度については、コアテンプCM-205(Terumo社製)を使用した。結果:血流量において、測定による平均値はFBWでは16.1ml、2/3PWBでは13.6ml、1/2PWBでは12.4mlであった。各歩行間の血流量においてはFWB時を基準として各PWB時を比較すると有意であった(P<0.001)。表在温度においては、FWB時の歩行前の平均温度は33.7°C、歩行後は33.8°Cであった。2/3PWB時の歩行前の平均温度は33.9°C、歩行後は34.1°Cであった。1/2PWB時の歩行前の平均温度は34.0°C、歩行後は34.1°Cであった。深部温度においては、FWB時の歩行前の平均温度は36.2°C、歩行後は36.3°Cであった。2/3PWB時の歩行前の平均温度は36.7°C、歩行後は36.7°Cであった。1/2PWB時の歩行前の平均温度は36.6°C、歩行後は36.6°Cであった。歩行前後を比較すると表在温度、深部温度ともに有意ではなかった。

結果:血流量はFBWで最も多く,2/3PWBと1/2PWBでは有意に減少した(P<0.061)。皮膚表面温度および深部温度はFBW,2/3PWBならびに1/2PWBにおいて差がなかった.乳酸値においては、測定による平均値はFWBでは1.4±0.39mol/ml,2/3PWBでは1.5±0.80mol/ml,1/2PWBでは1.5±0.93mol/mlであった.ただし各歩行間を比較したところ有意ではなかった(P=0.09).臨床応用:以上の結果を踏まえ,臨床応用のための倫理委員会書類作成および機器改良の準備を行った.
神経情報伝達物質の放出制御の分子メカニズムの解明

神経細胞にはこのIP3以外にも種々のイノシトールポリリン酸代謝産物が存在することからその重要性が考えられてきたが、特異的結合蛋白質が未同定であったため生理的機能の詳細は明らかではなかった。我々はイノシトールポリリン酸(IP_4,IP_5,IP_6)結合タンパク質として小脳よりシナプトタグミン精製することに成功した。シナプトタグミンの構造的特徴は膜貫通領域を一ヵ所持ちC末端の細胞質側にはプロテインキナーゼCのC2調節領域とホモロジーを有する配列が2ヵ所存在しそれぞれC2A,C2Bドメインと呼ばれている。C2Bドメインはカルシウム非依存的にリン脂質およびイノシトールポリリン酸(イノシトール-1、3、4、5-四リン酸(IP_4)、イノシトール-1、3、4、5、6-五リン酸(IP_5)、イノシトール六リン酸(IP_6))を結合した。これらの結果から我々は二つのC2ドメインが神経伝達物質の放出の過程で異なる役割を持つものと考え、各々のドメインに対する特異的抗体を作製した。次に我々はイカの巨大軸索のプレシナプスにこれらの抗体およびイノシトールポリリン酸(IP_4,IP_5,IP_6)をマイクロインジェクションすることにより以下の結論を得た。(i)シナプトタグミンのC2Aドメインは神経伝達物質放出の際のカルシウムセンサーとして機能しシナプス小胞とプレシナプス膜の融合の過程に関与すること、また(ii)C2Bドメインにはイノシトールポリリン酸が結合することによりC2Aドメインを介する膜融合の過程を阻害する(イノシトールポリリン酸が神経伝達物質放出の負の制御因子をして作用する)。さらに(iii)C2BドメインはClathrinassembly protein,AP-2を結合することによりシナプス小胞のリサイクリングの過程にも関与することが示唆された。シナプトタグミンは、神経細胞やある種の内分泌細胞の小胞上に存在し、神経伝達物質放出の際のカルシウム・センサーと考えられており、このタンパク質の機能解析はシナプス伝達の機構解明に大きな貢献をすると考える。特に細胞質側に存在するC2A,C2Bと呼ばれる領域はプロテインキナーゼCのC2調節領域と相同性が高くシナプトタグミン分子の機能ドメインと考えられている。我々はC2Aドメインはカルシウム依存的にリン脂質を結合するのに対し、C2Bドメインはカルシウム非存在下でもリン脂質及びイノシトールポリリン酸(Ins 1,3,4,5-P4,Ins 1,3,4,5,6-p5,Ins 1,2,3,4,5,6-p6)を特異的に結合し二つのC2ドメインの性質がかなり異なることを明らかにし、そこで神経伝達物質放出における二つのC2ドメインの役割の違いを検討するため、各ドメインに対するポリクローナル抗体を作成しイカの巨大軸索の神経終末へのマイクロインジェクションを試みた。C2Aドメインに対する抗体をイカの巨大軸索に導入すると、プレシナプスの活動電位には影響を与えずに神経伝達物質放出を抑制した。一方、C2Bドメインに対する抗体を用いた場合には、プレ及びポストの活動電位になんら変化は見られなかったが、高頻度刺激を加えることによりシナプス小胞のリサイクリングがシナプトタグミン分子のC2Bドメインを介して行われていることが示唆された。次にシナプトタグミン2のC2Bドメインのイノシトールポリリン酸結合領域に様々な変異を導入し正電荷アミノ酸クラスター(321GKRLKKKKTTVKKK334)の中でも327、328、332番目のリジンが結合に重要であることを明らかにした。これらのアミノ酸は9種のアイソフォームで良く保存されているにも関わらず検討した4つのアイソフォーム(シナプトタグミン1-4)のうちシナプトタグミン3のC2

Bドメインはイノシトールポリリン酸結合能を示さなかった。以上の結果は、シナプトタグミンのアイソフォーム間での機能の多様性を示唆する物と考えられる。神経細胞にはこのIP3以外にも種々のイノシロールポリリン酸代謝産物が存在することからその重要性が考えられてきたが,特異的結合蛋白質が未道程であったため生理的機能の詳細は明らかではなかった。我々はイノシトールポリリン酸(IP_4,IP_5,IP_6)結合タンパク質として小脳よりシナプトタグミン精製することに成功した。シナプトタグミンの構造的特徴は膜貫通領域を一ケ所持ちC末端の細胞質側にはプロテインキナーゼCのC2調節領域とホモロジーを有する配列が2ケ所存在しそれぞれC2A,C2Bドメインと呼ばれている。C2Bドメインはカルシウム非依存的にリン脂質およびイノシトールポリリン酸(イノシトール-1、3、4、5、-四リン酸(IP_4)、イノシトール-1、3、4、5、6-五リン酸(IP_5)、イノシトール六リン酸(IP_6))を結合した。これらの結果から我々は二つのC2ドメインが神経伝達物質の放出の過程で異なる役割を持つものと考え、各々のドメインに対する特異的抵抗を作製した。次に我々はイカの巨大軸索のプレシナプスにこれらの抗体およびイノシトールポリリン酸(IP_4,IP_5,IP_6)をマイクロインジェクションすることにより以下の結論を得た。(i)シナプトタグミンのC2Aドメインは神経伝達物質放出の際のカルシウムセンサーとして機能しシナプス小胞とプレシナプス膜の融合の過程に関与すること、また(ii)C2Bドメインにはイノシトールポリリン酸が結合することによりC2Aドメインを介する膜融合の過程を阻害する(イノシトールポリリン酸が神経伝達物質放出の負の制御因子をして作用する)。さらに(iii)C2BドメインはClathrinassembly protein,AP-2を結合することによりシナプス小胞のリサイクリングの過程にも関与することが示唆された。
エコロジカル・ビッグデータの森林群集理論への利用可能性－種間競争の生活史通算評価

1980年代以来、奥羽山系試験地(カヌマ沢渓畔林)および阿武隈試験地(小川植物群落保護林)では、基本的なプロットのデザインを共有しつつ種子生産量/落葉量を測定するトラップ調査を行ってきた。本年度は、カヌマ沢渓畔林での26年間(19902016)の開花量と種子生産量のデータのコンパイルのほか、開花量の変動パターンを解析した。また、奥羽山系試験地の1cm毎木データから調査手法を検討する解析を実施した。直径15cmクラスの稚樹全数調査(約3700本)とコドラート抽出法による稚樹調査のデータから、全数調査の必要性を評価した。従来のコドラート抽出法でよく採用される2m×2mの大きさを基準サイズとして、(1)コドラートの配置は10m間隔で規則的に、その位置は10m×10mのサブプロットの四隅それぞれの場合、(2)コドラートの位置を10m×10mのサブプロットの四隅のどれか一つに固定し、コドラートサイズを基準サイズの2m×2mから9m×9mまで大きくしていって全数調査に近づけた場合、(3)コドラートの位置はランダムに、サイズも2m×2mから9m×9mまで大きくしてコドラートの位置とサイズを網羅的に調べる場合、の3パターンについて、それぞれ1000回反復の計算シミュレーションを行った。その結果どのパターンでも、プロット内の稚樹本数についてはコドラート抽出法で十分な精度の結果が得られた一方、各計算試行ごとに描いた種順位曲線では、試験地全体の優占種である上位8種であっても、その順位は16位まで変動した。以上より、コドラート法は、林分ベースの定量的なパラメータの推定や特定の種個体群の構造記載には有効であるものの、種間関係に関しては(少なくとも奥羽山系試験地では)、結果の解釈に注意が必要である。つまり、本数の多い稚樹であっても可能な限り全数調査を行うことが好ましいと言える。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、両サイトで2428年間のケーススタディのハイライトを国際学会で紹介した。カヌマ沢渓畔林では撹乱は林冠の破壊だけでなく河川堆積物の大雨による移動も含まれる。ここでは撹乱の組み合わせが、様々なサイト条件を提供することを通じて多様な樹種の定着につながっていることが示された。小川保護林は日本ではもっとも成功した森林研究サイトであり、樹木の基本的な生活史パラメータとその変動性(例えば中静2001)が示されてきた。また1987年から1995年の9年間のデータを用いて、群集全体の種子生産量の年変動が記載された。その研究で見出された事柄は、より長期的なデータによる検証が可能であるほか、カヌマ沢渓畔林でも同様の検証が可能である。学会では、今後これらの研究サイトには種子生産や樹木の更新に関する十年規模の動態を探るための十分な機会があるという点を紹介した。また、最新バージョンのデータセットに基づいて、20世紀後半以降の環境変化に沿って樹木の種子生産量に起こっていそうなのいくつかの事柄について見通しを示した。このほか、2016年は阿武隈試験地で直径15cmクラスの稚樹の全木調査を完了し、約13000本の稚樹データを成木と同じデータ取得方法によって得ることが出来た。(1)阿武隈試験地では稚樹の大規模調査が完了し、データ入力も終えた。これを実生データ、成木データと統合すれば樹木の生活史を通算した統合データベースに出来る段階に達した。(2)奥羽山系試験地では過去24年間の開花量および種子生産量の統合データがほぼ完成した。現在12万件を超えるデータが一つのシートに記載され、数えられたサンプルの数は240万個を超える。個々の数値にはまだ保管サンプルとの称号で確認すべきレコードが1000件ほど残っているが、種子生産ビッグデータは完成しつつある。本年度は、カヌマ沢渓畔林での25年間(19902014)の開花量と種子生産量のデータのコンパイルに主に時間を割いた。主要樹種4種の20世紀末からの開花の年変動の傾向についての暫定的な解析結果を国際学会で発表した。その他の樹種については、過去のデータの種子の品質(健全/虫食い/シイナ等)の記録がなかったり重量との整合性がなかった部分を保管してあるサンプルにあたって再度仕分け、秤量した。現時点で、奥羽山系試験地については約20種ほどのデータセットが利用可能になりつつある。阿武隈試験地については、開花量のコンパイル、種子の品質についての呼称の調整を進めているところであり、この作業にしばらく時間を要する見込みである。

このほか、2016年は奥羽山系試験地で直径15cmクラスの稚樹の全木調査を完了し、約4000本の稚樹データが従来の5cm以上を対象とした毎木調査(5700本)と同じ方法によって得られた。このデータを稚樹・成木を統合して解析できるように、萌芽個体や実生調査からの持ち上がりについて個体番号の突き合わせを行い、複数のデータセットを横断して統合して解析できるめどが立ちつつある。来年度中には具体的な解析を実施できる見込みである。阿武隈試験地についてはこのデータ統合作業の途上である。直径1cm以上の全稚樹の毎木調査データについては概ね想定通りに進んでいると評価できるが、種子データのコンパイルについては、過去のデータにおいて重量の測り忘れや入力のおかしな点について保存してあるサンプルを再チェックしたうえで修正する必要のあるチェック項目も想定より多く、そのために想定よりデータセットの作成が遅れている。1980年代以来、奥羽山系試験地(カヌマ沢渓畔林)および阿武隈試験地(小川植物群落保護林)では、基本的なプロットのデザインを共有しつつ種子生産量/落葉量を測定するトラップ調査を行ってきた。本年度は、カヌマ沢渓畔林での25年間(19902015)の開花量と種子生産量のデータのコンパイルに主に時間を割いたほか、昨年度に奥羽山系試験地で実施した1cm毎木データを整備し、解析を実施した。奥羽山系試験地では直径15cmクラスの稚樹約3700本のデータが得られ、これを用いて稚樹の分布パターンを決定する要因として地表の微地形と林冠構造のどちらがより重要なのか検討した。L関数を用いた空間分布解析を行った結果、いくつかの樹種では特定の微地形に稚樹が偏って出現していたこと、また稚樹の分布自体が集中分布を示したことから、分布には何らかの傾向があると考えられた。つぎに母樹からの種子散布の偏りを組み込んだ点過程モデルを用いて、光条件を規定する周辺林冠の構造に依存した稚樹分布を想定した林冠構造モデルと、河川撹乱がもたらす微地形構造に依存した稚樹分布を想定した微地形モデル、および両者の効果を組み込んだ混合モデルをつくり、シミュレーションによって得られた信頼範囲と実データを比較した。その結果、データを最もよく説明していたのは、多くの樹種で微地形モデルか混合モデルであった。以上より、奥羽山系試験地の稚樹の分布には、どちらかというと林冠構造より土壌環境に影響する微地形のほうが強く作用していると考えられた。1cm毎木データについては、予定通りデータのエラーチェックが完了し、スムーズに解析にとりかかることができた。解析は当初は手探り、記載的なものを覚悟していたが、実際には本データセットに適した統計解析パッケージを見つけることができ、それを用いて当初予定以上の進捗があったと考える。一方、種子トラップデータについては、エラーチェックが完了せず、当初より遅れている。これは、今まで諦めかけていたエラーがかなり修正できる見込みが出てきたこと、また近年の測定手順の変更に伴ってデータ構造を変更する必要が生じたためであり、データセットの質はその分、向上と考えている。本年度は、カヌマ沢渓畔林での26年間(19902016)の開花量と種子生産量のデータのコンパイルのほか、開花量の変動パターンを解析した。また、奥羽山系試験地の1cm毎木データから調査手法を検討する解析を実施した。直径15cmクラスの稚樹全数調査(約3700本)とコドラート抽出法による稚樹調査のデータから、全数調査の必要性を評価した。