2017 Fiscal Year Annual Research Report
植生遷移に伴う落葉広葉樹林生態系機能の環境応答特性の変遷とその変動機構の解明
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15H04512
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
斎藤 琢 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助教 (50420352)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
村岡 裕由 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (20397318)
吉竹 晋平 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助手 (50643649)
永井 信 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 主任研究員 (70452167)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 植生遷移 / 生態系機能 / 蒸散量 / 葉群フェノロジー / 気候変動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に引き続き、主に重点研究サイトである50－60年生の落葉広葉樹林（TKYサイト）において植生遷移初期から植生遷移後期の林分を構成するシラカンバ・ダケカンバ、ホオノキ・ミズナラ・ブナ，林床低木種であるノリウツギ・オオカメノキおよびクマイザサなど11種43個体の樹液流計測を継続するとともに、カメラ観測、林冠木（ダケカンバ、ミズナラ）の個葉生理生態調査（SPAD、LMA）を実施し、葉群フェノロジーと蒸散量の季節変化データを継続取得した。林冠木の葉群フェノロジーを生態系モデルに導入し水・炭層循環のモデル計算を実施した結果、夏季に蒸散のピークがある一山型の上層木の蒸散量季節変化と、春先にピークを持つ林床ササ群落の蒸散量季節変化をよく再現していた。加えて、気候変動の影響を調査するために、約2℃の気温上昇を想定した生態系モデルの感度実験を実施した。その結果、林冠木の展葉開始の早期化、落葉終了の晩期化の影響で、林冠木の蒸散期間が長期化することが示唆されたが、林床ササ群落の蒸散量の変化は小さいことが示唆された。また、10年に渡る樹種毎（ミズナラ・ダケカンバなど落葉樹14種）のリターとLAIデータを整備し、Ecological Researchのデータペーパーとして出版し、Ecological Research Paper Award 2017を受賞した。さらに、2003年以降に蓄積されたカメラ観測データについても整備し、データペーパーとして投稿中である。
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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
本申請課題の目的は、植生遷移に伴う落葉広葉樹林生態系機能の環境応答特性の変遷とその変動機構をフィールド観測による実証研究と生態系モデル研究の統合により解明することである。特に、[Ⅰ] 樹種別の量的（葉量）・質的（光合成能、気孔開閉）な葉群フェノロジーおよび生態系機能（水・炭素循環）の環境応答特性と、[Ⅱ] 遷移過程に伴う林分を構成する優占種の変遷、に着目することで、生態系機能の現状診断と変動予測の精緻化・高度化を図るために、次の４つの課題を順次実施する。（１）重点研究サイトにおける葉群フェノロジー、水・炭素動態観測および林分動態調査、（２）量的・質的な葉群フェノロジーの環境応答特性の解明とモデル化、（３）生態プロセス観測に基づいた植生遷移と林分構造の動的変化の解明とモデル化、（４）植生遷移段階毎の生態系機能の環境応答特性の解明と気候変動の影響評価。
本年度は、昨年度に引き続き重点研究サイトにおける葉群フェノロジーと水・炭素循環観測を継続実施するとともに、生態系モデルによる試行実験を実施した。観測データに基づいた解析と蓄積されたデータの論文化は順調に進んでいる。また、観測された葉群フェノロジー情報を生態系モデルへ導入し、林冠木と林床ササ群落の蒸散量の季節性の相違性に関する知見も得ることができた。したがって、3年目の目標を概ね達成していると考えている。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度も引き続き林冠種、林床低木種の樹液流計測を継続するとともに、カメラ観測を実施し、幅広い環境傾度に対応した葉群フェノロジーと蒸散量の季節変化データを継続取得する予定である。また、遷移初期種と遷移後期種毎の葉群フェノロジーの情報を生態系モデルへ導入し、観測情報を統合することで、生態系機能の現状診断と変動予測の精緻化・高度化を図り、植生遷移段階毎の生態系機能の環境応答特性の解明と気候変動の影響評価を実施する。
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