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森林へのバイオチャー散布による炭素隔離効果:リター分解メカニズムの樹種間比較

Research Project

Project/Area Number 22K06408
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionTamagawa University

Principal Investigator

友常 満利  玉川大学, 農学部, 准教授 (90765124)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関川 清広  玉川大学, 農学部, 教授 (40226642)
吉竹 晋平  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 准教授 (50643649)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywordsバイオチャー / リター / 有機物分解 / 森林生態系 / 地球温暖化
Outline of Research at the Start

革新的な地球温暖化緩和策の一つとして、有機物の炭化物であるバイオチャーを森林に散布し、生態系に炭素を隔離する技術がある。近年、バイオチャー散布が樹木の炭素吸収量も増加させ、それが土壌表層の落葉 (リター) の分解促進による栄養塩供給に起因することが明らかにされた。しかし、リターの分解速度は「リター特性」に大きく依存するため、リター供給源となる樹種によって、バイオチャー散布による分解促進効果は大きく異なる可能性がある。本研究は様々な樹種ごとに、リター特性とバイオチャー散布による分解促進の関係を定量的に評価し、またその促進メカニズムを解明するものである。

Outline of Annual Research Achievements

革新的な地球温暖化緩和策の一つとして、有機物の炭化物であるバイオチャーを森林に散布し、生態系に炭素を隔離する技術がある。近年、バイオチャー散布が樹木の炭素吸収量も増加させ、それが土壌表層の落葉 (リター) の分解促進による栄養塩供給に起因することが明らかにされた。しかし、リターの分解速度は 「リター特性」に大きく依存するため、リター供給源となる樹種によって、バイオチャー散布による分解促進効果は大きく異なる可能性がある。本研究は様々な樹種ごとに、リター特性とバイオチャー散布による分解促進の関係を定量的に評価し、またその促進メカニズムを解明するものである。 本研究は①リターの特性、②リターの分解速度、③リター層の構造の3つに分けて研究を進めている。本年度において①リターの特性に関しては、リターの性質として植物生理学的な手法を用いた葉の外部形態の分析を行った。また、これまでに得られた各林分の基礎情報を整理した。②リターの分解速度に関しては、作出したバイオチャーを散布し実験区を作成した。その後に、リターバックを設置した。散布したリターバックは年4回の回収を行い、残存量を明らかにした。③リター層の構造に関しては、②の測定とともに保水性や通気性などの物理性の測定を開始した。また、化学性・生物性の測定に向けて、②で回収したサンプルを保管した。現在、3回のリターバックの回収が完了しているが、各林分間での分解速度に差がみられてきている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

対象とする林分は本方策の普及や調査活動の利便性を考慮し、シラカシ林からコナラ・シラカシ混交林へ変更、またヒノキ林を対象から外すこととした。一方、アカマツ林の追加を検討している。散布するバイオチャーは、作出方法が確立したため、より実践的な研究結果となるように市販の炭ではなく各森林で採取された有機物資材から作出したものを使用した。研究の主要なデータとなるリターの分解速度については、3回の回収が完了し、林分毎に違いがみられている。最終的な目的とする「リター分解の林分間比較」についてはおおむね順調に進められている。

Strategy for Future Research Activity

次年度において①リターの特性に関しては、リターの性質として化学性の分析を追加で行う。②リターの分解速度に関しては、継続してリターバックの回収を行い、残存量を明らかにする。③リター層の構造に関しては、②の測定とともに引き続き保水性や通気性などの物理性の測定を行う。また、保管していたサンプルの化学性・生物性の測定を開始する。最終的には以上の結果を統合し、バイオチャー散布によるリター分解の促進を考慮した炭素隔離技術を、より効果的かつ広域に波及させるための方策について議論する。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023

All Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Presentation] 優占種の異なる4林分におけるバイオチャー散布が初期リター分解に与える影響2024

    • Author(s)
      広沢直也, 小嶋宥樹, 杉崎義和, 吉竹晋平, 友常満利
    • Organizer
      第71回日本生態学会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] バイオチャー散布が土壌呼吸に及ぼす影響~3つの森林を模したポット栽培での検証~2024

    • Author(s)
      熊前莉夏, 友常満利, 樽見知樹, 簗瀨久志, 橋本麗優, 伊木未知夏, 三森大暉, 吉竹晋平.
    • Organizer
      第71回日本生態学会大会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] LCAを用いた森林でのバイオチャーによる炭素隔離の評価 ~作出から生態系応答まで~2024

    • Author(s)
      樽見知樹, 友常満利, 依田真由, 進藤恵太, 吉竹晋平
    • Organizer
      第71回日本生態学会大会.
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 炭素隔離を目指して森林に散布されたバイオチャーのゆくえ 無機化と溶出に注目して2024

    • Author(s)
      三森大樹, 樽見知樹, 友常満利, 吉竹晋平
    • Organizer
      第71回日本生態学会大会.
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 森林生態系におけるバイオチャー散布が土壌動物に与える影響2024

    • Author(s)
      三崎恵芽生, 友常満利
    • Organizer
      第3回生態系生態学連合研究発表会.
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] リンゴ圃場における剪定枝バイオチャーの活用とその効果について2024

    • Author(s)
      大行悠生, 友常満利
    • Organizer
      第3回生態系生態学連合研究発表会.
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] An attempt at carbon sequestration through biochar on a Satoyama landscape in Japan2023

    • Author(s)
      Tomotsune, M., Sugisaki Y., Yoshitake Y., Tarumi, T., Katsushima, K., Sekikawa, S.
    • Organizer
      The 10th EAFES International Congress.
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 里山生態系における有機物残渣の炭化(バイオチャー)による炭素隔離の試み2023

    • Author(s)
      友常満利, 依田真由, 進藤恵太, 関川清広
    • Organizer
      第70回日本生態学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 炭を使ってマイナスカーボンな社会を目指す!?2023

    • Author(s)
      友常満利, 関川清広, 勝島可奈子, 杉崎義和, 依田真由, 進藤恵太, 小原廣幸
    • Organizer
      青葉区脱炭素促進パネル展.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林における7年間の土壌炭素フラックスに及ぼす影響2023

    • Author(s)
      岡田駿, 月森勇気, 惠日格也, 友常満利, 小泉博, 吉竹晋平
    • Organizer
      第70回日本生態学会大会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 都市域に残された里山林 (玉川学園キャンパス) の純一次生産量の推定2023

    • Author(s)
      杉崎義和, 勝島可奈子, 須佐樹, 友常満利
    • Organizer
      第70回日本生態学会大会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] コナラ二次林におけるナラ枯れ後の時間経過に伴う葉リター特性の変化2023

    • Author(s)
      勝島可奈子, 湯沢敬佑, 杉崎義和, 関川清広, 友常満利
    • Organizer
      第70回日本生態学会大会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 玉川学園内におけるバイオチャー作出のための有機物資材量の推定と炭化率の測定2023

    • Author(s)
      依田真由
    • Organizer
      第2回生態系生態学連合研究発表会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 都市域に残された里山林における炭素吸収量の推定2023

    • Author(s)
      杉崎義和
    • Organizer
      第2回生態系生態学連合研究発表会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ナラ枯れ被害に伴うコナラ二次林のリター特性の変化2023

    • Author(s)
      勝島可奈子
    • Organizer
      第2回生態系生態学連合研究発表会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] ドローン空撮画像から観察される常緑広葉樹のフェノロジーに基づく樹種判別2023

    • Author(s)
      高橋優斗
    • Organizer
      第2回生態系生態学連合研究発表会.
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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