2020 Fiscal Year Annual Research Report
多種樹木の窒素獲得戦略の解明とそれに基づく窒素循環プロセスモデルの構築
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20H03034
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
鵜川 信 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30582738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲垣 善之 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 (00353590)
福澤 加里部 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (10456824)
舘野 隆之輔 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60390712)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 窒素獲得戦略 / 共生タイプ / 窒素形態 / 窒素安定同位体 / プロセスモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
同所的に共存するすべての樹種の窒素獲得戦略を3つの視点（根と微生物の共生タイプ、窒素を吸収する土壌の深さ、窒素を吸収する際の窒素形態）から類別化し、これを反映させた窒素循環プロセスモデルを構築しシミュレートすることで、各種環境変動に対する森林生態系の窒素吸収機能の脆弱性（機能低下のリスクとプロセス）を評価することを目的とする。令和2年度の研究計画では以下の(A)の項目を進める予定であり、鹿児島大学高隈演習林（暖温帯常緑広葉樹林）と北海道大学中川研究林（冷温帯針広混交林）において一定の進展を得た。加えて、(B)の項目についても研究に着手した。
(A)根の樹種識別手法および15Nトレーサー注入方法の検証：根の樹種識別手法の検証では、対象とする天然林において表層の細根量の予備的測定を行い、トレーサー試験を実施可能なサンプル量が明らかとなった。各種細根の採取については、森林の樹種組成を確定する必要があったため、以下の(B)のとおり調査区の設置を先行した。15Nトレーサーの適用手法の検討では、塩ビパイプを用いて深さ30cmの土壌に着色水を注入する試験を実施し、注入が完了する時間が比較的長く（約3時間）、かつ、予想よりも水平方向の拡散範囲が小さいことを確認した。
(B)15Nトレーサー実験による多種樹木の窒素獲得戦略の解明および類別化：(A)の研究（各樹種の細根の特徴抽出）を実施するために、調査区の設置とその中の樹種組成の調査を先行して実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍の影響で、出張に一定の制限があり、調査地での作業に遅れが生じた。15Nトレーサー注入方法の検証は所属機関の敷地内での試行研究を実施できたが、根の樹種識別手法の検証では、調査地での調査時間が一定量確保できず、作業を思うように進められなかった。
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| Strategy for Future Research Activity |
以下の各項目について、当初の予定通り研究を推進する。これにあたり、(A)の項目では、根の樹種識別手法の検証に注力し、作業の遅れを取り戻す。
(A)根の樹種識別手法および15Nトレーサー注入方法の検証：根の樹種識別手法の検証では、各樹種の細根を採取し、細根の形態観察とDNA情報の確認・整理を行う。15Nトレーサー注入方法の検証では、深層に注入した着色水の拡散範囲を明らかにする。
(B) 15Nトレーサー実験による多種樹木の窒素獲得戦略の解明および類別化：対象の森林に設置した調査区において、(A)で検証された手法を用いて、15Nトレーサー実験を行う。15Nトレーサー溶液の注入を行い、注入前のサンプリングを含め、経時的なサンプリング（生葉、根、リター、土壌）を実施する。これらのサンプルについて、窒素安定同位体の測定を行い、その分析データから、15Nトレーサーの動態を明らかにする。
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[Journal Article] Timing of forest fine root production advances with reduced snow cover in northern Japan: Implications for climate-induced change in understory and overstory competition2021
Author(s)
Fukuzawa, Karibu., Tateno, Ryunosuke., Ugawa, Shin., Watanabe, Tsunehiro., Hosokawa, Nanae., Imada, Shogo., Shibata, Hideaki.
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Journal Title
Oecologia
Volume: -
Pages: -
DOI
Peer Reviewed
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