Impact of beech water and nutrient stress induced by understory degradation on soil biodiversity and ecosystem function
| Project/Area Number |
23K25047
|
|---|
| Project/Area Number (Other) |
22H03793 (2022-2023)
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2022-2023) |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
|
|---|
| Research Institution | Kyushu University |
|---|
Principal Investigator |
片山 歩美 九州大学, 農学研究院, 准教授 (70706845)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
東 若菜 神戸大学, 農学研究科, 助教 (20780761)
久米 朋宣 九州大学, 農学研究院, 教授 (30816393)
菱 拓雄 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50423009)
徳本 雄史 宮崎大学, 研究・産学地域連携推進機構, 准教授 (60780153)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2026-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
|
| Budget Amount *help |
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
|
|---|
| Keywords | リター被覆 / 土壌侵食 / 水利用効率 / 土壌動物 / 土壌微生物 / 土壌物理性 / トビムシ / 微生物呼吸 / 森林劣化 / ササ / 下層植生消失 / 水分生理 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
2022年11月に健全木、衰退木それぞれ3個体にリター被覆実験を行った。2024年3月に同個体にリター被覆を再度行った。2024年度、2025年度も引き続きリター被覆を継続して行う予定である。2024年度から、リター被覆が土壌特性に与える影響のモニタリングを開始する。具体的には、微生物呼吸や窒素無機化速度、土壌動物などを調べる。環境モニタリングも継続して行う。2025年度には2022年度のリター被覆前に行った樹木生態生理の調査と土壌微生物群集の調査を行い、リター被覆の効果を確認する予定である。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
九州南部のブナ群生地では今、鹿により下層植生（ササ）が消失し、深刻な土壌流出、ブナの衰退や枯死、森林の裸地化が進んでいる。本研究は、下層植生消失がブナの水・養分ストレスに与える影響を解明し、ブナ衰退によるリター被覆の減少が土壌の生物多様性や生態系機能に与える影響を明らかにする。また、リター被覆が土壌環境の改善を介して、ブナのストレスおよび土壌の生物多様性・生態系機能を回復させるかを操作実験により確かめる。
今年度、土壌侵食の指標である根の露出度合いが高いほど、ブナの成長は低下し、水利用効率が上がることを明らかにした。土壌水分はおおむね高かったことから、下層植生消失による土壌侵食が根の枯死を招き、給水が十分に行えていないことが考えられた。また、根の露出度合いと土壌特性の関係を調べたところ、侵食が起こっているところでは土壌炭素が低く、微生物呼吸が低いこと、真菌類の群集には影響を与えないが細菌類の多様性が変化することが明らかとなった。一方で、ササの存在する林分では真菌類の多様性が高いことが明らかとなった。
2022年8月にリター被覆操作前の土壌および樹木生態生理パラメーターを取得し、衰退しているブナでは水ストレスがあり、土壌微生物相は健全個体とは異なることが明らかとなった。2022年11月に健全木、衰退木それぞれ3個体にリター被覆実験を行った。
成果発表としては、国際誌論文が1報、国際誌査読中論文が3報あり、関連する学会発表は3件あった。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、リター被覆前にすべき土壌生物や樹木生態生理に関するデータを取得することができた。それに加え、柵内にササが残っている林分や、まだシカの食害が起こっていない林分でも調査を行うことができた。また、スプラッシュ侵食を起こす雨滴エネルギーのホットスポットの発見や樹種間差など、侵食メカニズムに関する研究も進めることができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
リター被覆実験については、2年後を最終ターゲットとするが、土壌の経年変化はモニタリングする。また、ササや樹木実生などが存在する林分や柵内において同様の調査を行うことで、メカニズムに迫るデータを取得する。また、別途リター被覆実験を行い、地温や凍結融解などの環境データの蓄積を行う。
|
Report
(1 results)
Research Products
(4 results)
