2021 Fiscal Year Final Research Report

Recovery of ecosystem for 20 years after the 2000 year great eruption in Miyake-jima Island

Research Project

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Project/Area Number	19H04315
Research Category	Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Allocation Type	Single-year Grants
Section	一般
Review Section	Basic Section 64040:Social-ecological systems-related
Research Institution	University of Tsukuba
Principal Investigator	Kamijo Takashi 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10301079)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	樋口広芳慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター(日吉), 訪問教授 (10111486) 高橋俊守宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 教授 (20396815) 長谷川雅美東邦大学, 理学部, 教授 (40250162) 西澤智康茨城大学, 農学部, 准教授 (40722111) 加藤和弘放送大学, 教養学部, 教授 (60242161) 田村憲司筑波大学, 生命環境系, 教授 (70211373) 太田寛行茨城大学, 農学部, 学長 (80168947) 廣田充筑波大学, 生命環境系, 教授 (90391151)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	生態系の回復 / 火山噴火 / 遷移 / 鳥類群集 / 土壌生成 / 生態系機能 / 土壌動物 / 自然災害
Outline of Final Research Achievements	We comprehensively monitored the recovery of the ecosystem after the 2000-year eruption on Miyake-jima. Focusing on the bare land formed by the accumulation of volcanic ash, the following process was demonstrated. (1) 5 years after the eruption: establishment of a chemically synthesized inorganic autotrophic microbial community, (2) 10 years after the eruption: invasion of a pioneer plant (Miscanthus condensatus), (3) 20 years after the eruption: dominance of M. condensatus, rapid recovery of ecosystem functions such as soil respiration, establishment of A soil layer, and start of recovery of soil animal communities and bird communities.In addition, from monitoring including low-damage sites to the environmentally harsh bare stage, diversity and function of the ecosystem seem to recover uniformly. However, it was suggested that when the ecosystem has recovered to some extent, the ecosystem changes due to factors that are not directly related to the eruption.
Free Research Field	森林生態学、植生学
Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements	本研究の学術的意義は、巨大噴火後の生態系の回復過程を単に植生だけでなく、動物群集（土壌動物、鳥類）、土壌微生物、土壌と土壌系の生態系機能（土壌呼吸）の面から総合的にモニタリングし、そのプロセスを明示したことにある。特に、厚い火山灰の堆積により、ほぼ一次遷移に近い状態になった場所の回復過程をモニタリングすることで、土壌Ａ層の成立過程、土壌動物の初期侵入、鳥類群集の成立過程などを時系列的に示したことが学術的に特に着目できる。本研究の社会的意義は、本研究が対象とした火山噴火をはじめとする巨大災害に関して、災害後の自然再生技術の開発に大いに貢献できる点にある。