流域環境の人為インパクトにたいする応答予測モデルの構築

• Project/Area Number: 17710019
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Kagoshima University
• Principal Investigator: 舘野 隆之輔 Kagoshima University, 農学部, 准教授 (60390712)
• Project Period (FY): 2005 – 2007
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2007)
• Budget Amount: ¥3,300,000 (Direct Cost: ¥3,300,000); Fiscal Year 2007: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2006: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000); Fiscal Year 2005: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
• Keywords: 物質生産 / 炭素循環 / 窒素循環 / 純一次生産量 / PnET-CN / 森林伐採 / スギ人工林 / 人為インパクト

Research Abstract

本研究では、環境への人為的なインパクトが森林や流域環境に与える長期的な影響を予測できるモデルの構築することを目的とし、1)伐採後の経過年数に沿った植物体・土壌における炭素・養分の蓄積量の把握、2)伐採後の経過年数に沿った森林の生産量・養分循環量の把握、3)土壌-植物相互作用系を介した物質循環機構のメカニズムの解明、4)施業履歴など人為的インパクトの定量化および影響評価を統合し、流域環境の応答予測モデル作成と応用を行なった。本年度は、応答予測モデルの作成を中心に行った。また観測データから得られた成果の一部を学術論文としてとりまとめ、投稿予定である。
これまでの研究で、シミュレーションによる多くの予測項目については、PnET-CNモデルの予測精度は高いが、一部の観測項目に関して予測値と大きく異なり、特に高齢林における土壌の窒素無機化速度や現存量の推定に問題があることが明らかとなった。樹木生理パラメーターについて、既存の文献などから再検討を行うことにより、予測精度が向上したが、高齢林での物質循環様式については十分な予測が行えないことが明らかとなった。人為インパクトにたいする長期的な応答を予測する上で、今後は高齢林における物質循環メカニズムの解明が望まれる。また本研究の調査地以外の地域においても、いくつかの物質循環パラメーターについてモデル適用の可能性を検討した。その結果、地域により既存のモデルだけでは十分な予測が行えない地域が存在することが示唆され、日本での適用に向けて物質循環の地域性を反映させた予測モデルの開発の必要性が明らかとなった。

Research Products

• [Journal Article] Root development across a chronosequence in a Japanese cedar (Cryptomeria japonica D. Don) plantation. (2007)
  • Author(s): Fujimaki, R. Tateno, R., Tokuchi, N.
  • Journal Title: Journal of Forest Research 12 Pages: 96-102
  • NAID: 10027223186
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Comparison of litterfall production and leaf litter decompositi on between an exotic black locust plantation and an indigen ous oak forest near Yan'an on the Loess Plateau, China. (2007)
  • Author(s): Tateno, R., Tokuchi, N., Yamanaka, N., Du, S., Otsuki, K., Shimamura, T., Xue, Z., Wang, S. and Hou, Q.
  • Journal Title: Forest Ecology and Management 241 Pages: 84-90
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distribution of heterorhizic individuals within a fine root system architecture of Chamaecyparis obtusa in different soil conditions (2006)
  • Author(s): Hishi, T., Tateno, R., Takeda, H.
  • Journal Title: Ecologicai Research 21 Pages: 754-758
• [Journal Article] 森林生態系の撹乱影響とその長期影響評価に向けたPnET-CNモデルの適用の検討 (2006)
  • Author(s): 徳地直子, 福島慶太郎, 舘野隆之輔
  • Journal Title: 陸水学雑誌 67 Pages: 59-71
  • NAID: 10018665207
• [Journal Article] 流域環境の質と人々の環境意識の関係を明らかにする試み (2006)
  • Author(s): 舘野隆之輔, 吉岡崇仁
  • Journal Title: 森林科学 47 Pages: 70-72
  • NAID: 110004758652
• [Journal Article] 集水域研究におけるシミュレーションモデルへの期待 (2006)
  • Author(s): 吉岡崇仁, 舘野隆之輔, 楊
  • Journal Title: 陸水学雑誌 67 Pages: 45-48
  • NAID: 10018665160
• [Journal Article] PnET-CNモデルを用いたスギ人工林における窒素循環の長期シミュレーション (2006)
  • Author(s): 舘野 隆之輔, 福島 慶太郎, 徳地 直子, 大手 信人
  • Journal Title: 日本森林学会大会発表テータベース Vol.117 Pages: 699-699
  • NAID: 130004615837
• [Journal Article] Inorganic nitrogen source utilization by Fagus crenata on different soil types. (2005)
  • Author(s): Tateno, R., Osada, N., Terai, M., Tokuchi, N., Takeda, H.
  • Journal Title: Trees 19 Pages: 477-481
• [Journal Article] Leaf-fall phenology along a topography-mediated environmental gradient in a cool-temperate deciduous broad-leaved forest in Japan. (2005)
  • Author(s): Tateno, R., Aikawa, T., Takeda, H.
  • Journal Title: Journal of Forest Research 10 Pages: 269-274
• [Presentation] 南九州の火山灰土壌に成立する森林における森林伐採が酸緩衝能に与える影響 (2008)
  • Author(s): 舘野 隆之輔・溝手 克弥・宇野 雄三
  • Organizer: 第119回 森林学会大会
  • Place of Presentation: 東京農工大
  • Year and Date: 2008-03-27