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2021 Fiscal Year Annual Research Report

Prediction of forests that maximize carbon sequestration

Planned Research

Project AreaDigital biosphere: integrated biospheric science for mitigating global environment change
Project/Area Number 21H05313
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

彦坂 幸毅  東北大学, 生命科学研究科, 教授 (10272006)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小嵐 淳  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主席 (30421697)
小黒 芳生  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (50845063)
平舘 俊太郎  九州大学, 農学研究院, 教授 (60354099)
木庭 啓介  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745)
Project Period (FY) 2021-09-10 – 2026-03-31
Keywords炭素貯留 / 土壌炭素 / 植物形質 / 同位体追跡
Outline of Annual Research Achievements

炭素貯留を最大にする森林の条件を探索する研究を行っている。日本全国の森林調査プロット約30箇所を対象として、植物の現存量と形質、土壌の炭素貯留量、気象条件、土壌の性質を調べ、炭素貯留速度を説明するモデルを作成することを目的とする。土壌の性質、炭素貯留量については情報が不足しているため、2021年度から各プロットへ行き、調査を行う予定であったが、新型コロナ感染症流行のため、調査を開始を遅らせ、2022年度から行った。2022年度の春に九州北部(福岡2点、大分1点)、夏に四国(高知3点、香川1点)、九州南部(宮崎3点)、冬に対馬(1点)で調査を行った。
形質情報としては、葉・茎に関する情報は網羅されているが、根に関する形質情報が不足しているため、圃場実験を行い、実生の形質情報を収集する。2021年度は育成する種の選定を行い、2022年度から育成を開始している。分解プロセスについては不明点が多いため、13Cと15Nによってラベルした枯葉を作製し、追跡実験を行う。2021年度から植物の作製実験を行っている。これは植物の作製に時間がかかるため、2022年度も続行中である。2022年度の前半に落葉樹コナラの枯葉作製が終了し、後半から常緑樹アラカシの枯葉作製を行っている。
気象情報については、モデルを用いた推定情報の収集を行った。潜在蒸発散量と降水量の比較から乾燥度指標を得るなど、モデルで提供されている以上の情報を収集している。植物の現存量についてはすでに情報が充分あるため、モデル化を試み、2022年度に学会発表を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

新型コロナ感染症流行により当初予定していた野外調査を2021年度に行うことができなかったが、2022年度に行うことで概ね回復できている。その他の実験や情報収集は順調に進行している。

Strategy for Future Research Activity

今後も野外調査、圃場実験、情報収集、ラベル実験を行う予定である。解析・情報収集とも順調に進んでおり、現時点では大きな問題はなく、スケジュール通り進行できるものと期待される。

  • Research Products

    (17 results)

All 2023 2022

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Enhanced growth rate under elevated CO2 conditions was observed for transgenic lines of genes identified by intraspecific variation analyses in Arabidopsis thaliana2022

    • Author(s)
      Oguchi Riichi、Hanada Kousuke、Shimizu Minami、Mishio Masako、Ozaki Hiroshi、Hikosaka Kouki
    • Journal Title

      Plant Molecular Biology

      Volume: 110 Pages: 333~345

    • DOI

      10.1007/s11103-022-01265-w

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plant and microbial community composition jointly determine moorland multifunctionality2022

    • Author(s)
      Sasaki Takehiro、Ishii Naohiro I.、Makishima Daichi、Sutou Rui、Goto Akihito、Kawai Yutaka、Taniguchi Hayami、Okano Kunihiro、Matsuo Ayumi、Lochner Alfred、Cesarz Simone、Suyama Yoshihisa、Hikosaka Kouki、Eisenhauer Nico
    • Journal Title

      Journal of Ecology

      Volume: 110 Pages: 2507~2521

    • DOI

      10.1111/1365-2745.13969

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Predicting diversity changes in subalpine moorland ecosystems based on geometry of species distributions and realistic area loss2022

    • Author(s)
      Makishima Daichi、Ishii Naohiro、Sutoh Rui、Goto Akihito、Kawai Yutaka、Taniguchi Hayami、Uchida Kei、Shimazaki Masaya、Nakashizuka Tohru、Suyama Yoshihisa、Hikosaka Kouki、Sasaki Takehiro
    • Journal Title

      Journal of Vegetation Science

      Volume: 33 Pages: e13150

    • DOI

      10.1111/jvs.13150

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Does selection occur at the intermediate zone of two insufficiently isolated populations? A whole-genome analysis along an altitudinal gradient2022

    • Author(s)
      Yoshida Naofumi、Morinaga Shin-Ichi、Wakamiya Takeshi、Ishii Yuu、Kubota Shosei、Hikosaka Kouki
    • Journal Title

      Journal of Plant Research

      Volume: 136 Pages: 183~199

    • DOI

      10.1007/s10265-022-01429-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A single application of fertilizer can affect semi-natural grassland vegetation over half a century2022

    • Author(s)
      Tsutsumi Michio、Hiradate Syuntaro、Yokogawa Masashi、Yamakita Eri、Inoue Masahito、Takahashi Yoshitaka
    • Journal Title

      PLOS ONE

      Volume: 17 Pages: e0275808

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0275808

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Retention of deposited ammonium and nitrate and its impact on the global forest carbon sink2022

    • Author(s)
      Gurmesa Geshere Abdisa、ら (Keisuke Koba)
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 13 Pages: 1

    • DOI

      10.1038/s41467-022-28345-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Natural <scp> <sup>15</sup> N </scp> abundance of ammonium and nitrate in soil profiles: New insights into forest ecosystem nitrogen saturation2022

    • Author(s)
      Gurmesa Geshere Abdisa、Hobbie Erik A.、Zhang Shasha、Wang Ang、Zhu Feifei、Zhu Weixing、Koba Keisuke、Yoh Muneoki、Wang Chuankuan、Zhang Qiuliang、Fang Yunting
    • Journal Title

      Ecosphere

      Volume: 13 Pages: 1

    • DOI

      10.1002/ecs2.3998

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Contamination processes of tree components in Japanese forest ecosystems affected by the Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant accident 137Cs fallout2022

    • Author(s)
      Ota Masakazu、Koarashi Jun
    • Journal Title

      Science of The Total Environment

      Volume: 816 Pages: 151587~151587

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2021.151587

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantifying the impacts of 166 years of land cover change on lowland bird communities2022

    • Author(s)
      Kitazawa Munehiro、Yamaura Yuichi、Senzaki Masayuki、Hanioka Masashi、Ohashi Haruka、Oguro Michio、Matsui Tetsuya、Nakamura Futoshi
    • Journal Title

      Proceedings of the Royal Society B: Biological Sciences

      Volume: 289 Pages: 1

    • DOI

      10.1098/rspb.2022.0338

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Plant characteristics drive ontogenetic changes in herbivory damage in a temperate forest2022

    • Author(s)
      Kurokawa Hiroko、Oguro Michio、Takayanagi Sakino、Aiba Masahiro、Shibata Rei、Mimura Makiko、Yoshimaru Hiroshi、Nakashizuka Tohru
    • Journal Title

      Journal of Ecology

      Volume: 110 Pages: 2772~2784

    • DOI

      10.1111/1365-2745.13990

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Remote sensing of photosynthesis and stress response in leaves and vegetations2023

    • Author(s)
      Kouki Hikosaka
    • Organizer
      The 2022 Northeast Asia Biodiversity Research Center Annual Meeting and International Symposium
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 日本の主要な森林構成樹木33種における地上部形質と地下部形質の比較2023

    • Author(s)
      鈴木桂実, 廣川周作, 梶野浩史, 門脇浩明, 彦坂幸毅
    • Organizer
      日本生態学会
  • [Presentation] 色素量変動補正を導入した光化学反射指数(PRI)によるブナ林霜害の観測2023

    • Author(s)
      青野葉介,野田響, 中村由紀子,冨松元,彦坂幸毅
    • Organizer
      日本生態学会
  • [Presentation] 安定同位体比から見たダム湖の大型淡水魚における化学合成細菌の利用2022

    • Author(s)
      目戸綾乃, 大手信人, 能勢貴司, 梶谷浩希, 大西雄二, 木庭啓介, 荒井修亮, 光永靖, 久米学, 西澤秀明, 児嶋大地, 横山綾子, VIPUTHANUMAS Thavee, 三田村啓理
    • Organizer
      日本生態学会大会
  • [Presentation] 14C年代データを用いた長期間にわたる炭素貯留速度の解析2022

    • Author(s)
      山北 絵理, 平舘 俊太郎
    • Organizer
      日本土壌肥料学会
  • [Presentation] 森林の炭素貯留速度決定機構の理解に向けて2022

    • Author(s)
      彦坂幸毅
    • Organizer
      日本生態学会
    • Invited
  • [Presentation] 光化学反射指数(PRI)の色素量変動補正法の探索および補正された PRI を用いたブナ林の観測2022

    • Author(s)
      青野葉介,野田響, 中村由紀子,冨松元,彦坂幸毅
    • Organizer
      東北植物学会

URL: 

Published: 2023-12-25  

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