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森林の加齢に伴う窒素飽和現象の解明とPnET-CNモデルを用いた影響予測

研究課題

研究課題/領域番号 19380086
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 林学・森林工学
研究機関京都大学

研究代表者

徳地 直子  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60237071)

研究分担者 大手 信人  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (10233199)
小山 里奈  京都大学, 大学院・情報学研究科, 准教授 (50378832)
菱 拓雄 (菱 拓夫)  九州大学, 農学部附属演習林, 助教 (50423009)
金子 有子  琵琶湖環境科学研究センター, 総合解析部門, 専門研究員 (90280817)
廣部 宗  岡山大学, 大学院・環境学研究科, 准教授 (20363575)
保原 建 (保原 達)  酪農学園大学, 環境システム学部, 講師 (70391159)
舘野 隆之輔  鹿児島大学, 農学部, 准教授 (60390712)
連携研究者 舘野 隆之輔  鹿児島大学, 大学院・農学研究科, 准教授 (60390712)
福島 慶太郎  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 特定研究員 (60549426)
研究期間 (年度) 2007 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
19,240千円 (直接経費: 14,800千円、間接経費: 4,440千円)
2010年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2009年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2008年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2007年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
キーワード森林生態系 / 窒素飽和 / 窒素循環 / 窒素可給性 / 不動化 / 森林生態 / 窒素 / リン制御 / 酵素活性 / 土壌 / 高齢林
研究概要

森林生態系内での窒素の動態をより詳細に把握するため、安定同位体希釈法を用い、窒素の動態変化をとらえた。林齢ならびに季節ごとに行った実験から、どの季節においても窒素の形態変化において、アンモニア生成・硝酸生成のどちらをもうわまわった明らかな不動化が生じていることが示された。しかし、不動化を規定する要因は、土壌微生物バイオマス、溶存有機体炭素量など、林齢ならびに季節ごとに異なっていることが明らかになった。また、土壌溶液中の硝酸態窒素の酸素同位体比の変化に基づく負荷された窒素の保持に関するシミュレーションにより、大気から系内に負荷された窒素の不動化にかかる時間はこれまで考えられていたより長い(10cmで数週間以上)ことが明らかになった。これらのことから、大気窒素の急激な不動化には非生物的な固定などを検討する必要が示され、非生物的不動化を考慮し、窒素飽和を検討する必要が示唆された。

報告書

(6件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書   自己評価報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2011 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (15件) (うち査読あり 9件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] Long-term influence of stream water chemistry in Japanese cedar plantation after clear-cutting using the forest rotation in central Japan.2009

    • 著者名/発表者名
      Tokuchi N, Fukushima K.
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management 257

      ページ: 1768-1775

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomass allocation and nitrogen limitation in a Cryptomeria japonica plantation chronosequence.2009

    • 著者名/発表者名
      Tateno R, Fukushima K, Fujimaki R, Shimamura T, Ohgi M, Arai H, Ohte N, Tokuchi N, Yoshioka T.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research 14

      ページ: 276-285

    • NAID

      10029318428

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term influence of stream water chemistry in Japanese cedar plantation after clear-cutting using the forest rotation in central Japan2009

    • 著者名/発表者名
      Tokuchi, N., Fukushima, K.
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management 257

      ページ: 1768-1775

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Biomass allocation and nitrogen limitation in a Cryptomeria japonica plantation chronosequence2009

    • 著者名/発表者名
      Tateno R, Fukushima K, Fujimaki R, Shimamura T, Ohgi M, Arai H, Ohte N, Tokuchi N, Yoshioka T
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research 14

      ページ: 276-285

    • NAID

      10029318428

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Long-term influence of stream water chemistry in Japanese cedar plantation after clear-cutting using the2009

    • 著者名/発表者名
      Tokuchi, N., Fukushima, K.
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management 257

      ページ: 1768-1775

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 皆伐・再造林施業が渓流水質に与える影響 -集水域単位で林齢の異なるスギ人工林を用いて-(Effects of forest clearcut and afforestation on streamwater chemistry in Japanese cedar (Cryptomeria japonica) forests : comparison among watersheds of various stand ages. J. For. Res. 90, 6-16 (in Japanese with English abstract))2008

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 雑誌名

      日林誌 90

      ページ: 6-16

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of various rain-fall-runoff characteristics on streamwater stable isotope variations in forested headwaters. From Headwaters to the ocean. Taniguchi M, Burnett WC, Fukushima Y, Haigh M, & Umezawa Y. (eds.)2008

    • 著者名/発表者名
      Katsuyama M, Fukushima K., Tokuchi N
    • 雑誌名

      CRC Press, Leiden

      ページ: 51-56

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors controlling stream water chemistry in ten small forested watersheds with plantation forests of various proportions and ages in central Japan. From Headwaters to the ocean. Taniguchi M, Burnett WC, Fukushima Y, Haigh M. & Umezawa Y.(eds.)2008

    • 著者名/発表者名
      Tokuchi N, Fukushima K, Katsuyama M
    • 雑誌名

      CRC Press, Leiden

      ページ: 75-82

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Water yield and nitrogen loss during regrowth of Japanese cedar forests after clearcutting. From Headwaters to the ocean. Taniguchi M, Burnett WC, Fukushima Y, Haigh M. & Umezawa Y. (eds.)2008

    • 著者名/発表者名
      Fukushima K, Tokuchi N, Tateno R, Katsuyama M.
    • 雑誌名

      CRC Press, Leiden

      ページ: 97-104

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Factors controlling acid neutrailizing capacity of Japanese cedar forest watersheds in stands of various ages and topographic characterisctics.2008

    • 著者名/発表者名
      Fukushima K, Tokuchi N.
    • 雑誌名

      Hydrological Processes 23

      ページ: 259-271

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 皆伐・再造林施業が渓流水質に与える影響 -集水域単位で林齢の異なるスギ人工林を用いて-2008

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 雑誌名

      日林誌 90

      ページ: 6-16

    • NAID

      110006882908

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Factors controlling stream water chemistry in ten small forested watersheds with plantation forests of various proportions and ages in central Japan.2008

    • 著者名/発表者名
      Tokuchi, N., Fukushima, K., Katsuyama, M.
    • 雑誌名

      From Headwaters to the ocean.(Taniguchi, M. Burnett, W. C., Fukushima, Y., Haigh, M. and Umezawa, Y. (eds.))(CRC Press)

      ページ: 75-82

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Factors controlling acid neutrailizing capacity of Japanese cedar forest watersheds in stands of various ages and topographic characterisctics2008

    • 著者名/発表者名
      Fukushima, K., Tokuchi, N.
    • 雑誌名

      Hydrological Processes 23

      ページ: 259-271

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] Water yield and nitrogen loss during regrowth of Japanese cedar forests after clearcutting.2008

    • 著者名/発表者名
      Fukushima, K., Tokuchi, N., Tateno, R., Katsuyama, M.
    • 雑誌名

      From Headwaters to the ocean.(Taniguchi, M. Burnett, W.C., Fukushima, Y., Haigh, M. and Umezawa, Y. (eds.))(CRC Press)

      ページ: 97-104

    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [雑誌論文] 皆伐・再造林施業が渓流水質に与える影響-集水域単位で林齢の異なるスギ人工林を用いて-2008

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 雑誌名

      森林学会誌 90

      ページ: 6-16

    • NAID

      110006882908

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 窒素負荷が森林生態系の窒素動態に及ぼす影響2011

    • 著者名/発表者名
      徳地直子・大手信人・臼井伸章・福島慶太郎
    • 学会等名
      第58回日本生態学会大会講演要旨集
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-03-10
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 窒素負荷が森林生態系の窒素動態に及ぼす影響2011

    • 著者名/発表者名
      徳地直子・大手信人・臼井伸章・福島慶太郎
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-03-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] ヒノキ林における土壌無機態窒素の制御要因2011

    • 著者名/発表者名
      米田聡美・徳地直子・大手信人・勝山正則・臼井伸章・福島慶太郎
    • 学会等名
      第58回日本生態学会大会講演要旨集
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-03-09
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ヒノキ林における土壌無機態窒素の制御要因2011

    • 著者名/発表者名
      米田聡美・徳地直子・大手信人・勝山正則・臼井伸章・福島慶太郎
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-03-09
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 森林土壌における窒素動態-15Nを用いた窒素形態変化総速度の測定-2010

    • 著者名/発表者名
      米田聡美・徳地直子・大手信人・勝山正則・臼井伸章
    • 学会等名
      第57回日本生態学会大会講演要旨集
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 森林の成立に伴う植物-土壌-渓流水間での窒素動態の変化とそのメカニズム2010

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 学会等名
      第57回日本生態学会大会講演要旨集
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 森林土壌における窒素動態-^<15>Nを用いた窒素形態変化総速度の測定-2010

    • 著者名/発表者名
      米田聡美・徳地直子・大手信人・勝山正則・臼井伸章
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 森林の成立に伴う植物-土壌-渓流水間での窒素動態の変化とそのメカニズム2010

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 学会等名
      第57回日本生態学会大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] 森林土壌における窒素動態―15Nを用いた窒素形態変化総速度の測定―2010

    • 著者名/発表者名
      米田聡美・徳地直子・大手信人・勝山正則・臼井伸章
    • 学会等名
      第57回日本生態学会大会
    • 発表場所
      東京大学
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] 皆伐・植栽後の経過年数にともなう窒素循環の変化2008

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 学会等名
      第119回日本森林学会大会
    • 発表場所
      東京農工大学
    • 年月日
      2008-04-02
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 自己評価報告書
  • [学会発表] 林齢の異なるスギ人工林土壌における微生物バイオマスと養分循環2008

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 発表場所
      東京農工大学(府中)
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 滋賀県の落葉広葉樹二次林における皆伐後処理が土壌の窒素動態に与える影響2008

    • 著者名/発表者名
      徳地直子・金子有子・上田実希・小山里奈/福島慶太郎
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 発表場所
      東京農工大学(府中)
    • 年月日
      2008-03-27
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 土壌中の無機態窒素と植物の硝酸同化活性の温帯二次林における季節性2008

    • 著者名/発表者名
      上田実希・徳地直子
    • 学会等名
      第55回日本生態学会大会講演要旨集
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 隣接する集水域間で水質の違いを生じる要因2008

    • 著者名/発表者名
      阿方智子・福島慶太郎・徳地直子
    • 学会等名
      第55回日本生態学会大会講演要旨集
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 林齢の異なるスギ人工林土壌における微生物バイオマスと養分循環2008

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 学会等名
      第55回日本生態学会大会講演要旨集
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 林齢の異なるスギ人工林土壌における微生物バイオマスと養分循環2008

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 学会等名
      第55回日本生態学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] 土壌中の無機態窒素と植物の硝酸同化活性の温帯二次林における季節性2008

    • 著者名/発表者名
      上田実希・徳地直子
    • 学会等名
      第55回日本生態学会大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2009 自己評価報告書
  • [学会発表] 林齢の異なるスギ人工林土壌における微生物バイオマスと養分循環2008

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・徳地直子
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 隣接する集水域間で水質の違いを生じる要因2008

    • 著者名/発表者名
      阿方智子・福島慶太郎・徳地直子
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 有田川流域における河川水質の形成要因2008

    • 著者名/発表者名
      徳地直子・福島慶太郎
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] スギ人工林の成立に伴う生葉・リター・土壌有機物の質的・量的変化2007

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・尾谷香奈・嶋村鉄也・舘野隆之輔・徳地直子
    • 学会等名
      第118回日本森林学会大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2007-04-03
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書 2009 自己評価報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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