強度間伐による生物多様性と生態系機能の向上はいつまで持続するのか
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20K06143
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | Shinshu University |
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Principal Investigator |
城田 徹央 信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (10374711)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
岡野 哲郎 信州大学, 学術研究院農学系, 教授 (00194374)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 強度間伐 / 生物多様性 / 低木種 / 光環境 / ヒノキ人工林 / スズタケ / バイオマス / 間伐 / 低木 / 樹形 / 純一次生産 / モニタリング / 長期的効果 / 生態系機能 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究課題の目的は、強度間伐の長期的な効果を炭素固定機能に着目して明らかにすることである。強度間伐直後には多くの植物種が侵入し互いに競争しあうが、林冠の再閉鎖に伴い侵入種は淘汰される。このとき暗い環境に適応できる種が残り（仮説１）、成長を継続できる（仮説２）。この背景には適応種が樹形を可塑的に変化させ、成長と生産を維持できることが考えられる（仮説３）。その結果として、生物多様性の劣化は生じるものの炭素固定機能は長期的に持続することが期待される（仮説４）。これらの一連の仮説をモニタリング調査とクロノシークエンス調査によって、長期的な視点から評価することで「強度間伐の有効期限」を明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
①2021年12月に昆明モントリオール生物多様性条約が採択され、生物多様性の保全がより重要視されるようになった。一方人工林は日本の森林面積のうち約4割を占め、人工林の生物多様性保全は無視できないものとなっている。本研究では強度間伐後27年間のモニタリングを実施してきた林分で，林冠閉鎖後の低木種の挙動を明らかにした。
②信州大学農学部手良沢山演習林の強度間伐モニタリング試験地に幅10 m，長さ120 mのベルトプロットを設置し，高さ2 m以上の樹木の毎木調査を行った。
③確認された種数、個体数はそれぞれ42種、1408個体であった。このうち出現頻度25％以上、10％以上の種はそれぞれ9種、16種であった。最も出現頻度が高かったのはムラサキシキブの85％であり、次いでクロモジの72％、キブシの63％、ミヤマハハソの60％、サンショウの34％であった。
④出現頻度10％以上の樹種16種について、空間分布の違いにより主に2つのタイプに分けられた。クロモジ、マルバアオダモ、ウワミズザクラ、アオハダ、ツノハシバミ、ダンコウバイ、チョウジザクラをタイプAとした。ムラサキシキブ、キブシ、ミヤマハハソ、ミズキ、アブラチャン、サンショウ、ホオノキをタイプBとした。またアワブキとミヤマザクラをその他とした。タイプAの個体数は光環境と相関を示し（図4）、明るいコドラートに出現した（図5）。タイプBの個体数は光環境と相関を示さず（図4）、明るいコドラートと暗いコドラートに共通して出現した（図5）。そのため、明るいコドラートでは両タイプが共存し多様性が高く、暗いコドラートではタイプBのみが優占し多様性が低かった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
毎木調査を完了したため当初の目的とするデータを撮り終えた。また，林内光環境の調査を完了した。一方で作業道敷設が始まり，その影響評価を行う必要がでてきた。このため取りまとめの時間を十分に確保できず，取得したデータの解析が予定ほど進まなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
①作業道敷設が始まり，林内光環境が変化している。敷設後の光環境を計測し，敷設前と比較することでそのインパクトを定量的に評価する。また，応答性の高い林床植生の調査を70カ所で行うことで，作業道に近いところと遠いところの林床植生の変化を明らかにする。
②昨年度までに取得したデータの解析を行う。広葉樹樹種の分布特性について，大まかな傾向の把握はできている。今後，種ごとに光環境への応答を定量的に解析し，とりまとめる。
③もうひとつは上層のヒノキを含めた生産性の解析である。2011年から2019年にかけて林分全体のNPPは増加したが，それはヒノキのNPPが高かったためであり，林床低木のNPPはむしろ低下する傾向にあった。ここではその傾向が続いているのかどうかを明確にし，強度間伐の長期的な炭素固定機能へ与える影響と林床低木の寄与を評価することで，生物多様性が人工林の炭素固定機能に及ぼす影響を考察する。
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Report
(3 results)
Research Products
(18 results)
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[Book] 木本植物の生理生態2020
Author(s)
小池 孝良、北尾 光俊、市栄 智明、渡辺 誠
Total Pages
264
Publisher
共立出版
ISBN
9784320058125
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