【研究領域課題番号】18K06433 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

バイオチャー / 炭素隔離 / 森林生態系 / 物質循環 / 地球温暖化 / 有機物分解 / 土壌呼吸 / 温暖化 / リター / 微生物

【研究成果の概要】

地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能 に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠木の生産量を上昇させることを意味している。したがって、有機物堆積層の動態が森林生態系全体の炭素吸収・隔離能に大きな影響を与える重要な要素であることが明らかにされた。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2018-04-01 - 2021-03-31

【配分額】4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)

【研究分野】自然共生システム

【研究領域課題番号】16H02708 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

熱帯季節林 / タイ / 生理機能データベース / 土壌 / 山火事 / 乾季 / 土壌呼吸 / タケ / 天然林 / 土壌タイプ / 森林機能 / 温暖化 / 竹 / 降水量変動 / 光合成 / フェノロジー / 森林火災 / 気孔コンダクタンス / 木部道管 / キャビテーション / 炭素貯留 / 蒸散流 / 降水量シフト / 炭素循環 / 開花フェノロジー / Mixed Deciduous Forest / エルニーニョ / Dillwnia parviflora / 乾燥 / Dry Evergreen Forest / Dry Dipterocarp Forest / 降水変動 / 環境変動 / 栄養塩

【研究成果の概要】

タイの常緑樹林、２つの異なったタイプの乾季落葉樹林といった３つの森林タイプで、そこ生育する樹木種の林冠葉の生理特性を網羅的に調べた。また乾季落葉樹林の乾季に頻発しておこる山火事の温度特性や山火事による樹木の枝の通水性、葉のフェノロジー、土壌呼吸に与える影響を評価し、さらに３種の竹が共存する森林で、一斉開花・枯死後13年間の竹の動態を調べた。これらの結果、タイの土壌タイプの違いと樹木の生理特性は密接に関係していることがわかった。そのため、温暖化による環境変動や人為的圧力の増大による土地改変や山火事頻度の増加は、森林と環境との間の密接な関係を壊し、森林を衰退させる可能性が高いことを示した。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】2016-04-01 - 2021-03-31

【配分額】40,950千円 (直接経費: 31,500千円、間接経費: 9,450千円)

【研究分野】林学

【研究領域課題番号】11691162 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

土壌呼吸速度 / シベリアカラマツ / 南北斜面 / 中国東北部 / 温暖化影響予測 / 細胞内腔肥大 / 中央シベリア / 温暖化 / 光合成 / カラマツ / シベリア / 永久凍土 / 土壌呼吸

【研究成果の概要】

深刻化する温暖化環境のなかで伐採や山火事など撹乱の危機に瀕しているのが、東ユーラシア大陸から我が国にかけて広がる明るいタイガと呼ばれるカラマツ類を中心とした森林である。温暖化低減の役割が森林に求められるなかで、一時期はC4植物の可能性も検討されるほど高い光合成能力を持つカラマツ類森林の機能評価が急務である。この目的を達成するために、東シベリアから中国東北部に広がる永久凍土地帯に発達したカラマツ林に試験地を持ち、長年に渡る調査を実行してきたロシア・科学アカデミー・スカチェフ森林研究所と中国・黒龍江省にある東北林業大学の協力を得て、現地調査を実施した。ロシアでは南北斜面に成立したカラマツ林の生理生態学的特性をガス交換能力から推定し、土壌呼吸も含めて温暖化のもたらす植生変化の予想を行った。その結果、温暖化が進行すれば乾燥耐性のあるスノキ類が増え、マツ類やビャクシンなどが侵入するが湿潤環境を好むトウヒ類は消失する、と予想した。中国の東北林業大学周辺は凍土南限地帯に位置する。このため固定試験地を確保し長期モニタリングの基礎を築き、森林のCO2フラックス研究を関始した。南限の変化からより精度の高い森林の応答機能を評価できる。一方、シベリアカラマツを中心に制御環境で材料を育成し、木部形成に及ぼす高CO2の影響を評価した。これによると肥大成長は栄養塩が十分にあるときのみ加速されるが細胞壁の肥厚はなく、細胞内腔が大きくなっていた。これから推論すれば高CO2条件になってもカラマツ類のCO2貯留能力が飛躍的に向上はしないことになる。しかし、メバエを使った実験なので木部は未成熟で今後の研究を待たねばならない。数年後に設定した試験地の詳細な調査を実施し、予測精度を上げたい。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1999 - 2001

【配分額】7,200千円 (直接経費: 7,200千円)