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変動環境下（CO2増加による温暖化と窒素沈着量の増加する環境）での森林管理を行う基礎データを収集している。その目的は、もちろん人類の生存基盤としての森林の保全である。そして、強く願っていることは木材生産を持続的に行うための科学的根拠を得る事にある。詳しくは以下の「木材生産と生理生態研究の意義」にて主張している。
これらの具現化には、すざましい勢いで進行している地球環境の変化を考慮した生物生産を念頭に置いた造林学の展開が求められている。この道筋は、伊豆田猛氏の編集による「植物と環境ストレス：コロナ社」に紹介した。●●以下、右端の矢印（↑）をクイックするとページのトップへ移動します●●
各種環境と樹木とその集団の成長との関係を解明し、森林育成と森林生態系修復の基礎学となる体系を森林生理生態学と呼ぶ。動物学を基礎に発展してきた体系では、体内の応答を重視した環境生理学（植物では生態生理学）という概念があり、固着性を特徴とする植物では、より環境を重視して生理生態学の体系が進展してきた。
私たちの森林生理生態学へのアプローチは、樹木の光合成活動を縦軸に森林動態解析を横軸として樹木の成長から森林の発達へ迫るように心がけている。それは光合成産物がどのように分配されるか、という見方と考え方である。タワー観測を通じて初めて認識できた森林環境形成作用（「森林は環境を自ら造る」）と植物の環境応答のデータを連動させる概念図（schema）を得た。下左図は、1990年以降蓄積してきた森内微気象と樹木の個葉レベルの生理解剖学的データの連携である(Koike et al. 2001)。
左図：森林樹木の生活史の各段階における環境要因。この図は職を得て以来、影響を受け続けている中静（淺野）透氏の総説(Nakashizuka 2001)を基礎に小池・中静(2004)として公開した。中静氏の学問を良く知るためには「森のスケッチ」の一読をお勧めする。
右図：初めて図にした林内微気象のデータ。光の垂直変化は葉量の垂直変化と同じであり、タワーに登ると体感できる。一方、CO2濃度の変化は見えないが、あまりに動的であった。赤の矢印が示すように、林床近くはとっくに2040年頃のCO2環境であるが、樹冠では（晴天日ではなく）薄曇り日には320ppm以下に低下していた。周囲の大気より約70ppmも低いCO2濃度であり、野外での光合成機能の活動の結果を実感した(Koike et al. 2001、小池ら 2004)。
人為攪乱（＝森林域の改変；degradation)や台風など自然攪乱の結果、森林面積が減少し期待した森林へと誘導できずに「荒廃地」となった土地が多く存在する。さらに特殊土壌（強酸性土壌・蛇紋岩土壌・塩類化など）地帯での緑化が切実な課題として迫っている。森林生理生態学の使命の一つには、この荒廃地の再生を目標として生態系修復を成功する体系の構築がある。 ここで、2002年までの理念と成果の一部は、良き仲間、北尾光俊氏・香山雅純氏とともに根の研究会の雑誌「根の研究」に「変動環境下における冷温帯樹木の根系の発達と成長」としてまとめた。この研究をまとめた背景にはIGBP(1998)が指摘した「ARD方式」がある。
森林には各種機能の発揮が求められている。木材生産機能だけを見ても、短く見積もっても針葉樹で30〜40年、銘木とされる広葉樹では100〜200年の生産期間が必要とされる（銘木マカバの生産には200年を要する；下左図）。しかし、産業革命まで約2000年に渡って300ppm以下で安定していた大気CO2濃度は、既に380ppmを越えた（ハワイ・マウナロア）。さらに窒素沈着量も刻々と増加してきた（柴田2004）。この変動し続ける生産環境への森林生態系としての応答を考慮せねばならない。この理念は「植物と環境ストレス：コロナ社」に紹介した。
左写真：銘木市のウダイカンバ（心材の割合が大きく美しいピンクの個体はマカバと称される)
右図：森林の発達段階と機能。CO2固定機能は若齢林に期待される（Kira & Shidei 1968)（藤森 2003)
長期に渡る樹木の生育期間の変動環境（＝生産無機環境）を考慮した造林学が求められる。1989年に米国・Duke大学のPhytotron（人工気象室）を訪問し、変動環境（高CO2＋窒素沈着）に対し、森林植物がどのように応答するのかを明らかにすることは、自然環境を保全し人類の生活環境を健全に保つためにも必要不可欠であると確信した。もちろん生物ストレスも考慮せねばならない（被食防衛）。
私たちは野外実験と制御環境を利用して、大気CO2濃度の上昇や窒素沈着、特殊土壌に対する森林植物の応答を、北大北方生物圏フィールド科学センターFSCや森林総合研究所などとも協力しながら研究を進めている。また、近年では世界レベルで問題となっている山火事跡地の再生メカニズムの生理生態学（森林環境修復へジャンプ）や侵入種の制御に関する研究をニセアカシアをモデルとして生態学生理的手法（後述）を用いて研究を始めている（チーム：唐木貴行、松並志郎、兼俊壮明、金容ソク各氏＋森林生態系管理学研究室、北大FSC札幌林・秋林幸男、中川林・門松昌彦、天塩林・野村睦、檜山研究林の各氏）(保全生態へジャンプ)。
職を得て従事したのは農水省大型別枠研究「バイオマス変換計画」。健康に良い？牛肉生産のためにシラカンバを牛の餌とするための特性解明と生産量予測・推定であった。密度−材積（Y-D）曲線から最適生育密度を探る「平均値」の世界であり、大学院時代（穂積研）に横目で見ていた内容である（Yoda, K., T. Kira, H. Ogawa and K. Hozuimi. 1963. Self-thinning in overcrowded pure stands･･･ ）。並行してミズナラを中心とした有用広葉樹（北海道ではウダイカンバ、ミズナラ、ハリギリ、ハルニレ、ヤチダモに注目）の生産も隣の研究室では取り組んでいた。上司（造林OB坂上幸雄氏）の勧めで、このウダイカンバとも取り組むことになった。ダケカンバとともに（Koike 1995)。学時代から感じていた（平均値）の森林管理への疑問から、個体レベルへのアプローチへ移動した時である（銘木生産へジャンプ）。
北海道の総面積の71％に当たる554万haが森林面積であり、このうち人工林は151万haである（全国の森林面積は約2512万ha、人工林は1036ha）。面積としては森林面積の1/5程度であるが、木質資源生産にとって量的生産には人工林は不可欠であり「経済のグローバル化・資源戦略」に立ち向かうことができるのは人工林であろう。北海道では１代目造林地が収穫期を迎え、期待される人工林像も議論されてきた。多層林への期待も大きい。
生物生産には「平均値」的研究の成果が重用され、各種の優れた研究成果が提示されてきた。しかし、トドマツを中心に針葉樹材の価格の低迷は、この20年間改善されていない。しかし、初代・新島教授らが植林されたトドマツ人工林も見事な山へ導かれた。一方では、地球温暖化低減に貢献できるグイマツＦ１・グリームなど着々と資源管理の基礎が構築されている。これらの人工林には、温暖化低減のために各種機能が期待されているが、詳細は「人工林の機能」を参照していただきたい。
天塩研究林（30年生アカエゾマツ人工林） カラマツ材の持続的生産にはカラマツ跡地にも...
新・生物多様性国家戦略(2002年）は1995年版を基礎に採択された。この概要は「いのちは創れない」に詳しい。この「戦略」には「３つの危機、４つの理念、７つの取り組み」(*)が掲げられ、それらの具現化には「自然再生推進法」を初めとする法律が整備されつつある。これらの中に、生物多様性の保全が謳われており、まさに林学が導入されて以来、追求してきた森林管理（→領主が狩猟・収穫を持続的に得るための山造り）の理念が21世紀に国民の手に届く時代が到来した。
北大キャンパスには外来種（侵入種）が多く見られる。これは大学開設の方針にも依るであろう。農林業の進展を導入育種によって進める機運を先取りしていた。農学部の周辺にもシンジュノキ、ニセアカシア、アカナラなど、すっかり「なじんで」いる。これらの中には、北海道植生学の祖・舘脇操博士と親交のあった林木育種の指針を導入したスウェーデンのリンキスト博士（内田 1955）の足跡、カバノキ属も多い。しかし、近年、生態系保全の視点からもニセアカシアをはじめ外来種問題として、深刻な話題が身近になってきた。この森林の保全生態を森林生理生態学的視点からの研究を進めている（保全生態へジャンプ）。
農学部南棟を見る(右手シンジュノキ；中央ニセアカシア) 法面を被うニセアカシア
【参考文献】
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