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窒素を介した樹木-土壌のつながりが温度上昇によって受ける影響

Research Project

Project/Area Number 12J03240
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field 森林科学
Research InstitutionYokohama National University

Principal Investigator

小林 真  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教

Project Period (FY) 2012 – 2014-03-31
Project Status Declined (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords温暖化 / 森林土壌 / 窒素循環 / 土壌微生物 / 中型土壌動物 / 標高別試験地 / 生態系機能 / 将来予測 / 気候変動 / 生態系エンジニア / 土壌-植物系 / 冷温帯林 / リター / 団粒 / 一次生産
Research Abstract

地球規模で進行する気温上昇が土壌中の窒素循環を担う様々な土壌生物へ及ぼす影響が懸念されている。ササラダニやトビムシなどの中型土壌動物は落ち葉を物理化学的に改変する事で、落ち葉に由来する土壌中の窒素動態へ影響を及ぼす。また、細菌や真菌類は窒素の無機化や硝化を担い窒素循環を駆動する。過去の研究から、温度の変化は各生物の代謝活性の変化を通じてその個体数やバイオマスへ影響を及ぼす事が知られている。一方、気温上昇は、植生タイプの変化も引き起こす。植生タイプの変化はリターの性質の変化などを通じて、中型土壌動物や真菌類、細菌類の個体数や現存量へ影響を及ぼす事が予想される。しかし、過去の研究では、気温の変化、植生タイプの変化のどちらが各生物群の現存量へ強く影響するか、卓越する影響プロセスは生物群によって異なるのかは明らかにされていない。
そこで本研究では、八甲田山にある標高別試験地(低標高域ではブナ林、高標高域ではオオシラビソ林)において有機物層に生息するササラダニおよびトビムシの個体数、細菌、そして真菌類の現存量が、植生タイプの違い、もしくは各植生タイプ内の年平均気温に応答するか調査した。その結果、同じ中型土壌動物でもササラダニに比べてトビムシの個体数が気温変化へ反応しやすいが事が明らかになった。トビムシはブナ林では温度の上昇に伴って個体数を増加させた一方、オオシラビソ林では減少させる傾向があった。真菌類は、オオシラビソ林においては温度上昇に伴ってその現存量が増加する傾向があった一方、ブナ林では減少した。また、細菌類の現存量は温度の変化に対する反応を示さず、植生タイプの違いによる変化のみが確認された。
以上の結果から、今後、気温が上昇した際、窒素循環に関わる土壌生物に及ぼす影響は、分類群間によって異なる事、温度変化と植生タイプの変化は相互に作用しながら土壌生物へ影響する事が示唆された。

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Change the menu? Species-dependent feeding responses of millipedes to climate warming and the consequences for plant-soil nitrogen dynamics2014

    • Author(s)
      Makoto, K., Arai, M., Kaneko, N.
    • Journal Title

      Soil Biology & Biochemistry

      Volume: 72 Pages: 19-25

    • DOI

      10.1016/j.soilbio.2014.01.016

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Winter climate change in plant-soil systems : summary of recent findings and future perspectives2014

    • Author(s)
      Makoto, K., Kajimoto, T., Koyama, L., Kudo, G., Shibata, H., Yanai, Y., Cornelissen, J. H. C.
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: (印刷中) Issue: 4 Pages: 593-606

    • DOI

      10.1007/s11284-013-1115-0

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Winter climate change, plant traits and nutrient and carbon cycling in cold biomes2014

    • Author(s)
      Cornelissen, J. H. C., Makoto, K.
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: (印刷中) Issue: 4 Pages: 517-527

    • DOI

      10.1007/s11284-013-1106-1

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Physical mixing between humus and mineral matter found in cryoturbated soils increases short-term heterotrophic respiration rates2013

    • Author(s)
      Klaminder, J., Giesler, R., Makoto, K.
    • Journal Title

      Soil Biology & Biochemistry

      Volume: 57 Pages: 922-924

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-resolution multispectral satellite image and post-fire ground survey reveal the pre-fire beetle damage on snags in southern Alaskan2013

    • Author(s)
      Makoto, K., Tani, H., Kamata, N.
    • Journal Title

      Scandinavian Journal of Forest Research

      Volume: (印刷中) Issue: 6 Pages: 581-585

    • DOI

      10.1080/02827581.2013.793387

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High nitrogen deposition may enhance growth of the new hybrid larch F1 growing at two phosphorus levels2013

    • Author(s)
      Mao, Q.Z., Watanabe, M., Makoto, K., Kita, K., Koike, T.
    • Journal Title

      Landscape and Ecological Engineering

      Volume: (印刷中) Issue: 1 Pages: 1-8

    • DOI

      10.1007/s11355-012-0207-2

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 北海道北部の針広混交林において土壌タイプの違いがミミズ群集に及ぼす影響2014

    • Author(s)
      小林真、南谷幸雄、金子信博
    • Organizer
      第125回日本森林学会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティー(さいたま市)
    • Year and Date
      2014-03-29
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Differences in sensitivity of leaf litter decomposition to temperature : comparison between beech and fir forests along an elevation gradient2014

    • Author(s)
      Kurokawa, H., Tanaka, T., Shibata, H., Kobayashi, M., Kaneko, N., Takayanagi, S., Hikosaka, K., Nakashizuka, T.
    • Organizer
      第61回日本生態学会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島市)
    • Year and Date
      2014-03-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 気温上昇に対する土壌-植物系の反応は生息する落葉改変者のサイズによって異なるか?2013

    • Author(s)
      小林真、金子信博
    • Organizer
      日本森林学会
    • Place of Presentation
      盛岡市、岩手大学
    • Year and Date
      2013-03-26
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Why we should study winter climate change2013

    • Author(s)
      Makoto, K., Koyama, L.
    • Organizer
      日本生態学会
    • Place of Presentation
      静岡市、グランシップ静岡(招待講演)
    • Year and Date
      2013-03-07
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      https://sites.google.com/site/agotobaobab/ken-k

    • Related Report
      2013 Annual Research Report

URL: 

Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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