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様々な枯死有機物の分解呼吸特性とそれを考慮した森林土壌炭素蓄積速度の推定

Research Project

Project/Area Number 13J02482
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Environmental dynamic analysis
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

安宅 未央子  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥2,400,000 (Direct Cost: ¥2,400,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywords分解呼吸 / 枯死有機物 / 落葉層 / 環境要因 / 含水比 / 季節変化 / 土壌呼吸 / 微生物バイオマス / 自動チャンバー / 連続測定 / 土壌炭素動態 / 降雨応答性
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は、個々の枯死有機物(落葉・枯死根・枯死木)の分解呼吸量と、それぞれに固有の環境要因・基質特性との関係を定量化し、各基質の分解過程を考慮に入れた森林の枯死有機物分解-土壌炭素蓄積プロセスの解明と定量的評価をすることである。
本年度は、尾根と谷を含んだ複雑地形の特徴である落葉の不均質性に着目し、流域全体でのリタ―量調査や落葉量の違いが分解呼吸に与える影響について定量評価した。さらに、リタ―量―土壌炭素蓄積量の関係に着目した土壌炭素量の調査も広範囲で行った。その結果、落葉分解呼吸量は流域内において0.31~1.41tC/haといった非常に大きなばらつきを示した。落葉分解呼吸は、落葉の量とその含水比の不均質な分布を通じて、土壌呼吸の時間的・空間的な変動の重要な制御因子になることが明らかになった。
本研究結果から得られた落葉分解呼吸と、本試験地で過去に測定された枯死根や枯死木の分解呼吸の結果を比較検討することにより、それぞれの枯死有機物の物理特性(サイズ)や存在位置(表層・土中)が、その基質に固有の環境状態(特に水分条件)を決定し、その結果として分解呼吸速度に影響を与えていることを示した。
さらに、2年にわたる分解呼吸速度の連続測定結果から季節的なヒステリシスが確認され、等温度条件下にもかかわらず春期の分解呼吸速度は、秋期よりも3倍ほど高い傾向を示すことが分かった。さらに、微生物バイオマスの結果からも同様の傾向を示したことから、微生物因子が分解の進行に伴い変化していることが明らかになった。今後は、環境因子・基質特性-分解呼吸速度の関係だけでなく、微生物因子も組み入れた評価が必要であることが示された。これらの成果は、国際誌(PLOSone)、日本森林学会、日本生態学会、International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plantで発表した。

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] One year of continuous measurements of soil CH4 and CO2 fluxes in a Japanese cypress forest: temporal and spatial variations associated with Asian monsoon rainfall.2015

    • Author(s)
      Sakabe A., Kosugi Y., Takahashi K., Kanazawa A., Itoh M., Makita N., Ataka M.
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research - Biogeosciences

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] In Situ CO2 Efflux from Leaf Litter Layer Showed Large Temporal Variation Induced by Rapid Wetting and Drying Cycle2014

    • Author(s)
      Ataka, M., Kominami, Y., Yoshimura, K., Miyama, T., Jomura, M. and Tani, M.
    • Journal Title

      PLOSone

      Volume: - Issue: 10 Pages: e108404-e108404

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0108404

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] CO2 efflux from leaf litter focused on spatial and temporal heterogeneit y of moisture2014

    • Author(s)
      Ataka, M., Kominami, Y., Jomura, M., Yoshimura, K., Uematsu C.
    • Journal Title

      Journal of Forest Research

      Volume: 19(2) Issue: 2 Pages: 295-300

    • DOI

      10.1007/s10310-013-0422-1

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Using capacitance sensors for the continuous measurement of the water content in the litter layer of forest soil2014

    • Author(s)
      Ataka, M., Kominami, Y., Miyama, T., Yoshimura, K., Jomura, M., Tani M.
    • Journal Title

      Applied and Environmental Soil Science

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Determination of the gas exchange phenology in an evergreen coniferous forest from 7 years of eddy covariance flux data using an extended big-leaf analysis2013

    • Author(s)
      Kosugi, Y., Takanashi S., Ueyama M., Ohkubo S., Tanaka H., Matsumoto K. Yoshifuji N., Ataka M., Sakabe A.
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 28 Issue: 3 Pages: 373-385

    • DOI

      10.1007/s11284-012-1019-4

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 簡易HRM法を用いた萎周病コナラの蒸散特性の測定2015

    • Author(s)
      小南裕志、吉村謙一、安宅未央子、衣浦晴夫
    • Organizer
      第126回森林学会大会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市北海道大学
    • Year and Date
      2015-03-28
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 暖温帯林における落葉分解呼吸速度の時空間変動2015

    • Author(s)
      安宅未央子、小南裕志、吉村謙一、深山貴文、谷誠
    • Organizer
      第126回森林学会大会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市北海道大学
    • Year and Date
      2015-03-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 落葉分解呼吸速度と微生物バイオマスの季節変化‐L・F層間、尾根・谷間の違い‐2015

    • Author(s)
      佐藤開、安宅未央子、檀浦正子、大貫真考、小南裕志、大澤晃
    • Organizer
      第126回森林学会大会
    • Place of Presentation
      北海道札幌市北海道大学
    • Year and Date
      2015-03-27
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 広葉樹二次林に生育する主要3種の光合成季節変動-森林群落の遷移を植物生理から理解することをめざして2015

    • Author(s)
      吉村謙一、小南裕志、安宅未央子、孫麗娟、深山貴文
    • Organizer
      第62回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 落葉広葉樹林の長期炭素収支動態推定2015

    • Author(s)
      小南裕志、安宅未央子、吉村謙一、檀浦正子
    • Organizer
      第62回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-03-21
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 暖温帯落葉広葉樹林における分解呼吸速度の季節的なヒステリシス2015

    • Author(s)
      安宅未央子、小南裕志、吉村謙一、深山貴文、谷誠
    • Organizer
      第62回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      鹿児島県鹿児島市鹿児島大学
    • Year and Date
      2015-03-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Spatial and temporal variability of methane flux in a temperate forest watershed including wetland2015

    • Author(s)
      Ayaka Sakabe, Yoshiko Kosugi, Chika Okumi, Masayuki Itoh, Kenshi Takahashi, Hiroki Iwata, Mioko Ataka
    • Organizer
      日本農業気象学会2015年全国大会
    • Place of Presentation
      農業環境研究所
    • Year and Date
      2015-03-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 京都府南部における植生からのイソプレン放出特性2014

    • Author(s)
      深山貴文、奥村智憲、小南裕志、吉村謙一、安宅未央子
    • Organizer
      第54回大気環境学会年会
    • Place of Presentation
      新潟県
    • Year and Date
      2014-09-18
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Comparison of temporal stability of CO2 efflux between below and aboveground litter associated with the specific wetting and drying cycle2014

    • Author(s)
      Ataka M., Kominami Y., Matsumoto A., Tani M.
    • Organizer
      6th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plant
    • Place of Presentation
      愛知県名古屋市名古屋大学
    • Year and Date
      2014-09-09
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] 複雑地形におけるリター量の空間分布がもたらす分解呼吸の変動特性2014

    • Author(s)
      安宅未央子
    • Organizer
      第125回森林学会大会
    • Place of Presentation
      大宮ソニックシティー(埼玉)
    • Year and Date
      2014-03-28
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 脂肪酸分析による微生物バイオマスを考慮にいれた真の従属栄養呼吸の提唱2014

    • Author(s)
      安宅未央子
    • Organizer
      第61回日本生態学会大会
    • Place of Presentation
      広島国際会議場(広島)
    • Year and Date
      2014-03-16
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] 都市・森・人をつなぐ2014

    • Author(s)
      植松千代美、安宅未央子、伊藤明、伊藤ふくお、大湾喜久男、岡崎純子、小池直樹、小南祐志、佐々木隆史、上村真由子、平研、谷垣岳人、檀浦正子、西川喜朗、松山周平、山下純、吉村謙一、和田佳子
    • Total Pages
      358
    • Publisher
      京都大学学術出版
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-01-29   Modified: 2024-03-26  

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