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Tracking Initial Changes in Plant Communities, Water chemistries, and Greenhouse Gas Production by Rewetting of a Former Peat Mining Site

Research Project

Project/Area Number 19K12420
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
Research InstitutionSapporo City University

Principal Investigator

Yabe Kazuo  札幌市立大学, デザイン学部, 専門研究員 (80290683)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山田 浩之  北海道大学, 農学研究院, 講師 (10374620)
吉田 磨  酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (20448830)
Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,550,000 (Direct Cost: ¥3,500,000、Indirect Cost: ¥1,050,000)
Fiscal Year 2022: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywordsボッグ / 石狩泥炭地 / 湿原復元 / 温暖化気体 / リモートセンシング / メタンフラックス / UAV空撮 / 植生自動分類 / Uリモートセンシング / 幌向7草 / ホロムイイチゴ / オオミズゴケ / 湿原再生 / マルチスペクトルカメラ / 土壌呼吸量 / 温室効果気体
Outline of Research at the Start

ボッグを泥炭採掘跡地の再湿潤化によって短期間で再生する方法や、広域で迅速評価できる方法を確立するためにモニタリング指標を考案し、検証し、このような再生ボッグの生態系機能を評価する。また、ミズゴケを含むボッグ種の組み合わせを再生初期の段階で導入し、ボッグの群落種組成の再生の可能性を検証する。
再湿潤化後4年~7年の再生地の群落変化の軌跡を水文水質環境との関係で解析し、群落がボッグの再生方向に向かうために必要な条件を明らかにする。また再生に伴い土壌呼吸量の変化や還元環境で生成される温室効果気体であるCH4、N2Oの生成や放出量を測定し、地球化学的解析も含めた初期湿地の生態系機能を評価する。

Outline of Final Research Achievements

(1) After the water discharge was intercepted in 2016, the hydrochemical environments were stable under conditions that allowed the establishment of bogs. Under these environmental conditions, the three initially introduced dominant species of bog showed a clear increase, and we can expect a community change toward bog in the future.
(2) Regarding the dynamics of warming effect gases, the area where wetland plants were introduced was suggested to contribute smaller to warming than the other areas. The warming mitigation effect of different water environments was evaluated.
(3) An automatic classification model for plant species identification on images was developed and its accuracy was verified by comparison with local plant data. The random forest model using the average of each RGB value per segmentation on ortho images, and grass height had the highest accuracy of about 80%.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

幌向再生地は現在ほぼ絶滅した幌向湿原(原野)の核心部分であり,泥炭採掘が終了し,泥炭が露出し裸地化していた場所である.本研究は再湿潤化後のボッグ群落再生の初期過程における,群落の分布や変化の軌跡とその動因を明らかにすることと,生態系機能の一部である温室効果気体の放出を評価することを目的としている.
得られた結論は,ボッグ景観を復元する際に活用することができ,石狩平野に点在する残存湿原で生育する湿生動植物の避難や,湿原面積の拡大に貢献をするとともに,今後のグリーンインフラ整備に対して,その方法を提供できる.また,湿地再生に伴う地球化学的な生態系機能の評価は地球温暖化対策に寄与できる可能性がある.

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 2019

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (4 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] 地下水経由の栄養素およびミネラル負荷を受けたプアフェンでの 異なる地形空間における環境傾度上の群落傾度の評価2023

    • Author(s)
      佐藤 奏衣・矢部 和夫・矢崎 友嗣・木塚 俊和・小林 重人
    • Journal Title

      湿地研究

      Volume: 13

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 日本の寒冷地小河川におけるクサヨシ除去による沈水植物復元の検証2023

    • Author(s)
      櫻井善文,矢部和夫,片桐浩司,椎野亜紀夫
    • Journal Title

      湿地研究

      Volume: 13

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of anthropogenic loadings of nutrient and mineral from groundwater on the distribution of hummocks of <i>Sphagnum subnitens</i> var. <i>nitidum</i> in poor fen.2022

    • Author(s)
      佐藤 奏衣,矢部 和夫,木塚 俊和,矢崎 友 嗣
    • Journal Title

      Ecology and Civil Engineering

      Volume: 24 Issue: 2 Pages: 153-171

    • DOI

      10.3825/ece.21-00015

    • ISSN
      1344-3755, 1882-5974
    • Year and Date
      2022-03-17
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Cause of decade’s stagnation of plant communities through16-years successional trajectory toward fens at a created wetland in northern Japan2021

    • Author(s)
      Kazuo Yabe, Nobutake Nakatani, Tomotsugu Yazaki
    • Journal Title

      Global Ecology and Conservation

      Volume: 25 Pages: e01424-e01424

    • DOI

      10.1016/j.gecco.2020.e01424

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 北海道に広がる泥炭地湿原の地理的な変異と気候条件 (特集 北海道の水環境2019

    • Author(s)
      矢部和夫
    • Journal Title

      水環境学会誌

      Volume: 42 Pages: 240-243

    • NAID

      40021970825

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      田中爽太, 山田浩之, 矢部和夫
    • Organizer
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      岡野 臣泰, 吉田 磨, 山田 浩之, 矢部 和夫
    • Organizer
      日本湿地学会第14回釧路大会
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      田中爽太,山田浩之,矢部和夫
    • Organizer
      日本湿地学会
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      矢部和夫,長塚雄介,中村繁人
    • Organizer
      日本湿地学会
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    • Author(s)
      山田浩之
    • Total Pages
      134
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254185539
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    • Author(s)
      吉田磨
    • Total Pages
      134
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254185539
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  • [Book] シリーズ〈水辺に暮らすSDGs〉 3 水辺を守る―湿地の保全管理と再生― 2.2.4 ウトナイ湖における湿原の再生2023

    • Author(s)
      矢部和夫
    • Total Pages
      134
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      9784254185539
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

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Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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