The process of changes in larch forest growing in the southern distribution limits of permafrost of Eurasia according to climate change

Research Project

Project/Area Number	21KK0113
Research Category	Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
Allocation Type	Multi-year Fund
Review Section	Medium-sized Section 40:Forestry and forest products science, applied aquatic science, and related fields
Research Institution	Shinshu University
Principal Investigator	安江恒信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (00324236)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	城田徹央信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (10374711) 小田あゆみ信州大学, 学術研究院農学系, 助手 (40571609) 守口海高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 講師 (70814979) 沈りとう秋田県立大学, 木材高度加工研究所, 特任助教 (70878363)
Project Period (FY)	2021-10-07 – 2026-03-31
Project Status	Granted (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help	¥19,110,000 (Direct Cost: ¥14,700,000、Indirect Cost: ¥4,410,000) Fiscal Year 2025: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000) Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000) Fiscal Year 2023: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000) Fiscal Year 2022: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000) Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords	カラマツ林 / 肥大成長 / 気候変動 / 攪乱レガシー / 永久凍土 / 林分構造 / 土壌 / 森林現存量 / 年輪 / 窒素同位体比 / 森林火災
Outline of Research at the Start	ユーラシアにおける永久凍土分布の南限域におけるカラマツ林を対象に，気候変動による森林構造や現存量の変動プロセスを明らかにする事を目的とする。立地条件（乾燥条件，永久凍土の有無）および攪乱履歴（火災の有無，火災後の伐採の有無）が異なる林分を選択し，それぞれの林分について，１）年輪年代学的手法を用いて肥大成長を制限する気候要素を明らかにする。さらに，２）林分の土壌の化学組成や植物の窒素吸収源を比較し，立地条件に加えて攪乱がその性質の変化に及ぼす影響を明らかにする。３）樹種，サイズ，樹齢などを測定し，林分構造および地上部現存量におよぼす生育環境条件と攪乱の複合的な影響を評価する。
Outline of Annual Research Achievements	ユーラシア大陸のカラマツ林について，成長，林分構成および地上部現存量を規定する要素として，気候要素，攪乱レガシーとしての永久凍土，土壌，大型植物体を挙げ，その影響を評価するための調査を行った。2022年8月にモンゴル国立大学Udleg研究林および周辺部において調査を行った。異なる構造の林分を踏査し，固定調査プロットを設定した。カラマツ優占林と広葉樹混交林の毎木調査を行った。前者のバイオマスは109ton/haであるのに対し，後者では76，78，77 ton/haとカラマツ優占林の約7割にとどまった。この傾向はユーラシア森林現存量DBの解析によっても確認され，相対的に低いカンバの最大樹高がその要因であると考えられた。対象地における更新のタイプおよび林型を把握した。また、近隣住民や放牧牛馬が更新過程や立木配置に及ぼす影響について議論した。調査地においては地上レーザー測量を併用した毎木調査を行った。そのほか、測定シミュレーションモデルおよび日本国内（高知県）の林分データを用いて、ドローン等を用いて調査地の林分構造等を広域的に把握するための方法を検討した。林分におけるカラマツおよびカンバより成長錐コア試料を採取し，クロスディティングを開始した。また，森林と草原にそれぞれ5つの土壌断面を作成し、土層の記載と試料採取を行なった。調査地に共通して角礫層が出現し、森林と草原では礫層の上の土壌の厚さや質が異なると考えられたため、採取した土壌試料から土壌抽出液を作成し、詳細に分析するため日本へ輸入手続きを行った。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 3: Progress in research has been slightly delayed. Reason モンゴルにおける現地調査において，調査地の選定に関する検討，林分構造の測定および解析に関する方法の検討を行うと共に，現地調査により基礎的なデータを得た。土壌調査に関しては，現地機関による許可手続きが進展せず，試料の輸入が出来ていない。ロシアにおける研究については，カウンターパートであるロシア科学アカデミーとの打ち合わせを継続しているが，ロシアとの外交関係の悪化に伴い，現地調査は困難な状況である。
Strategy for Future Research Activity	本年度調査により，モンゴルの広葉樹混交林は萌芽を用いた速やかなバイオマス回復機能が高いものの，空間充填能力が低いため，バイオマス蓄積機能も低いと考えられた。攪乱体制の変化により混交林が増加するのかどうかにも着目して課題を進める。主な攪乱要因として挙げられる火災について，非常に小規模な火災が頻繁に起きている可能性が年輪解析により示唆されたことから，各林分の構成樹木の齢構成，林分構造と火災との関係を調べる。加えて，土壌および根の機能と林分構造の関係においても新たに調査を始める。