| Project/Area Number |
23K28276
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| Project/Area Number (Other) |
23H03586 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
平尾 聡秀 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (90598210)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
梅木 清 千葉大学, 大学院園芸学研究院, 教授 (50376365)
森長 真一 帝京科学大学, 生命環境学部, 准教授 (80568262)
執行 宣彦 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 研究員 (70866110)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2027-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2025: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥7,280,000 (Direct Cost: ¥5,600,000、Indirect Cost: ¥1,680,000)
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| Keywords | アーバスキュラー菌根菌 / 外生菌根菌 / 樹木実生更新 / 植物－土壌フィードバック / 地上部－地下部相互作用 / 土壌微生物叢 / ニホンジカ / 養分動態 / 撹乱履歴 / 森林再生 |
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| Outline of Research at the Start |
近年、環境変動に伴う森林の植生衰退が環境保全上の課題になっている。植生衰退は土壌生態系機能を低下させ、長期にわたり植生回復を阻害する土壌レガシー効果を引き起こす。しかし、土壌レガシー効果が観測される条件は、森林タイプによって異なることが知られており、地上部と地下部を結びつけたメカニズムの理解が必要である。そこで、本研究では、撹乱を受けた森林において、樹木実生動態と土壌生態系機能の関係を分析し、植生衰退が土壌レガシー効果を引き起こすメカニズムを明らかにする。
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、気候変動やシカ密度増加による植生衰退が環境保全上の大きな課題になっている。その中で、植生衰退が土壌生態系機能の低下を引き起こし、長期にわたって植生回復を阻害する土壌レガシー効果が知られている。土壌の劣化をもたらす要因として、土壌の養分利用可能性の低下・植物病害の増加・保水性の低下が考えられるが、これらが植生回復を長期的に阻害するメカニズムは解明されていない。また、土壌レガシー効果が観測される条件も、森林タイプによって異なることが知られており、地上部と地下部を結びつけた統一的な理解を得る必要がある。そこで、本研究では、撹乱を受けた森林において、樹木実生動態と土壌生態系機能の関係を分析し、撹乱による植生衰退が土壌微生物叢や土壌動物相の改変を通じて土壌レガシー効果を引き起こすメカニズムを解明することを目的とする。
2024年度は、2023年度に引き続き、森林の土壌レガシー効果を引き起こすメカニズムの検証に取り組んだ。東京大学秩父演習林の標高1,400 m付近の冷温帯林において、2012年に設置された外生菌根菌（ECM）樹木が優占する調査区（植生衰退区＋保護区）4ヶ所とアーバスキュラー菌根菌（AM）樹木が優占する調査区（植生衰退区＋保護区）4ヶ所の計8ヶ所を対象とした。各調査区に5個ずつ設置した2 m四方の方形区について、2024年度の展葉後（6月）と落葉前（9月）に、樹木実生の成長量・病害率、光環境の調査、土壌環境と土壌団粒の調査を行った。また、ハンドソーティングとツルグレン装置を用いて土壌動物相を調べ、土壌動物の機能分類を行った。これらのデータに基づいて、植生保護区に比べて衰退区で、土壌団粒の減少と保水性の低下が生じていることを検証した。
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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
2024年度は、植生衰退区と保護区で植生調査と土壌分析を行い、（1）土壌レガシー効果を引き起こすメカニズムの検証に必要なデータを得ること、（2）ECM樹木が優占する植生衰退区とAM樹木が優占する植生衰退区間で相互移植するとともに、相互移植した土壌にECM樹木とAM樹木の種子を播種し、土壌レガシー効果の発現条件を検証するための野外操作実験を設定することを計画していた。これらの2点については、計画通り進めることができ、研究はおおむね順調に進展しているといえる。2023年9月に、倒木によって一部の植生保護柵が壊れてシカが侵入し、植生保護区がシカ食害を受け、植生調査と土壌サンプリングが困難になり、2023年度は遅れが生じたが、調査区の再設定を行って2024年度に調査を行うことによって、遅れを取り戻すことができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
2025年度は、2024度に開始した野外実験の効果を測定して、植生衰退による土壌生態系機能の低下が樹木実生の生育に影響を及ぼす土壌レガシー効果の発現条件の検証を進める。土壌コアを相互移植した野外実験区において、ECM樹木実生とAM樹木実生の動態調査と土壌分析を行い、土壌の生物機能と物理化学特性が樹木実生の成長と形質に及ぼす影響を測定する。そして、土壌タイプ（ECM / AM優占林由来）、実生タイプ（ECM / AM樹木）、土壌タイプと実生タイプの交互作用が樹木実生の生育に及ぼす影響を解析し、土壌レガシー効果の発現条件を検証する。
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