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2014 Fiscal Year Annual Research Report

気候変動下における森林窒素循環の急激変化を生じるホットモーメントの解明

Research Project

Project/Area Number 25252026
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

柴田 英昭  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70281798)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 戸田 浩人  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00237091)
宮本 敏澄  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 講師 (00343012)
稲垣 善之  独立行政法人森林総合研究所, 四国支所, 主任研究員 (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, 助教 (10456824)
鵜川 信  鹿児島大学, 農学部, 准教授 (30582738)
磯部 一夫  東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (30621833)
菱 拓雄  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50423009)
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)
佐々井 崇博  筑波大学, 生命環境系, 助教 (70443190)
諏訪 裕一  中央大学, 理工学部, 教授 (90154632)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
Keywords窒素生物地球化学 / 凍結-融解サイクル / 窒素循環 / 土壌窒素無機化・硝化 / リター分解 / 細根動態 / トレーサー実験
Outline of Annual Research Achievements

2014年度は研究参画メンバーによる研究計画会議を開催し、研究期間全体にわたる全体目標や個別課題の手法・スケジュールについて再確認し、現地実験のデザイン、処理方法等について議論した。拠点観測サイトである京都大学北海道研究林(標茶町)のミズナラーササ生態系において、各種観測機材(土壌水分、地温、イオン交換樹脂、シリンダー培養チューブ、細根動態、リター分解、フェノロジーカメラ等)を用いた現地観測を継続した。無雪期間においては、土壌に含まれる溶存窒素プールについて、各プロットにおいて複数個所で深度別に季節ごとに採取し、塩化カリウムで抽出されるアンモニウム態窒素、硝酸態窒素および溶存全窒素について分析を行った。また、クロロホルム薫蒸法を用いた微生物バイオマス炭素、窒素の測定を行った。土壌微生物による総(グロス)窒素無機化、硝化速度については一部土壌について窒素安定同位体をトレーサーとした同位体希釈法による分析に着手した。ササのバイオマス変化やフェノロジーについてもプロット付近での一定区画内の全刈法による定期的な観測を開始した。
また、12プロットのうち6プロットについて2014年冬から積雪除去の実験処理を開始した。観測プロットでは冬期間においても土壌、表層リター等のサンプルを定期的に回収し、土壌窒素プールや土壌微生物群集に関わる各種パラメーターの分析を継続した。また、全国の複数個所に各地に試験区を設定した窒素トレーサー実験についても実験と測定を開始した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

計画調書に記載している内容に基づき、現地での窒素動態観測ならびに現地実験等を着実に進めている。

Strategy for Future Research Activity

2014年冬より開始した積雪処理によって森林生態系の窒素動態が季節的にどのように変動するのか、春から夏にかけての急激変化に着目した解析を進める。また、プロジェクト全体の総括に向けて、現地実験、室内実験と生態系プロセスモデルの統合的解析を進める予定である。

  • Research Products

    (18 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 5 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Invited: 2 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Biogeochemical nitrogen properties of forest soils in the Japanese archipelago2015

    • Author(s)
      Urakawa R, Ohte N, Shibata H, Tateno R, Hishi H, Fukushima K, Inagaki Y, Hirai K, Oda T, Oyanagi N, Nakata M, Toda H, Tanaka K, Fukuzawa F, Watanabe T, Tokuchi N, Nakaji T, Saigusa N, Yamao Y, Nakanishi A, Enoki T, Ugawa S, Hayakawa A, Kotani A, Kuroiwa M, Isobe K
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 30 Pages: 1-2

    • DOI

      10.1007/s11284-014-1212-8

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Spatial patterns of fine root biomass and performances of understory dwarf bamboo and trees along with the gradient of soil N availability in broad-leaved natural forests and larch plantations2015

    • Author(s)
      Hishi T, Tashiro N, Maeda Y, Urakawa R, Shibata H
    • Journal Title

      Plant Root

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Development of PCR primers targeting fungal nirK to study fungal denitrification in the environment2015

    • Author(s)
      Wei Wei, Kazuo Isobe, Yutaka Shiratori, Tomoyasu Nishizawa, Nobuhito Ohte, Yuta Ise, Shigeto Otsuka, Keishi Senoo
    • Journal Title

      Soil Biology and Biochemistry

      Volume: 81 Pages: 282-286

    • DOI

      10.1016/j.soilbio.2014.11.026

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Roles of dominant understory Sasa bamboo in carbon and nitrogen dynamics following canopy tree removal in a cool-temperate forest in northern Japan2015

    • Author(s)
      Fukuzawa K, Shibata H, Takagi K, Satoh F, Koike T, Sasa K.
    • Journal Title

      Plant Species Biology

      Volume: 30 Pages: 104-115

    • DOI

      10.1111/1442-1984.12086

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microbial denitrification dominates nitrate losses from forest ecosystems2015

    • Author(s)
      Fang Y, Koba K, Makabe A, Takahashi C, Zhu W, Hayashi T, Hokari AA, Urakawa R, Bai E, Houlton BZ, Xi D, Zhang S, Matsushita K, Tu Y, Liu D, Zhu F, Wang Z, Zhou G, Chen D, Makita T, Toda H, Liu X, Chena Q, Zhang D, Li Y, Yoh M
    • Journal Title

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      Volume: 112 Pages: 1470-1474

    • DOI

      10.1073/pnas.1416776112

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microbial regulation of nitrogen dynamics along the hillslope of a natural forest2014

    • Author(s)
      Kazuo Isobe, Nobuhito Ohte, Tomoki Oda, Sho Murabayashi, Wei Wei, Keishi Senoo, Naoko Tokuchi, Ryunosuke Tateno
    • Journal Title

      Frontiers in Environmental Science

      Volume: 2 Pages: 1-8

    • DOI

      10.3389/fenvs.2014.00063

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 森林の窒素循環研究に対する微生物生態学的アプローチ2014

    • Author(s)
      磯部一夫・大手信人
    • Journal Title

      森林立地

      Volume: 56 Pages: 89-95

    • DOI

      10.1016/j.soilbio.2014.11.026

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effect of vegetation types on chemical and biological properties of soils of karst ecosystems2014

    • Author(s)
      Xiaoqiang Lu, Hiroto Toda, Fangjun Ding, Shengzuo Fang, Wanxia Yang, Haigen Xu
    • Journal Title

      European Journal of Soil Biology

      Volume: 61 Pages: 49-57

    • DOI

      10.1016/j.ejsobi.2013.12.007

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] クマイザサ根の窒素吸収能の季節変化2015

    • Author(s)
      福澤 加里部・柴田 英昭
    • Organizer
      第126回日本森林学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(札幌市)
    • Year and Date
      2015-03-28
  • [Presentation] 森林流域の間伐と群状伐採による窒素動態への影響2015

    • Author(s)
      那琴・戸田浩人・崔東寿・内山佳美
    • Organizer
      第126回日本森林学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-28
  • [Presentation] 北海道東部の天然林および人工林における樹木の窒素利用様式および窒素循環2015

    • Author(s)
      舘野隆之輔・今村志帆美
    • Organizer
      第126回日本森林学会大会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道札幌市)
    • Year and Date
      2015-03-27 – 2015-03-28
  • [Presentation] Topographical heterogeneity of nitrogen dynamics and microbial communities in forest soil2014

    • Author(s)
      Kazuo Isobe, Nobuhito Ohte, Tomoki Oda, Hiroyu Kato, Sho Murabayashi, Wei Wei, Keishi Senoo
    • Organizer
      15th International Symposium on Microbial Ecology
    • Place of Presentation
      COEX World Trade Center Samseong-dong(韓国ソウル市)
    • Year and Date
      2014-08-26
  • [Presentation] Introduction of our project; from metagenome to ecosystem functions2014

    • Author(s)
      Kazuo Isobe
    • Organizer
      6th Korea-Japan-Taiwan International Symposium on Microbial Ecology
    • Place of Presentation
      COEX World Trade Center Samseong-dong(韓国ソウル市)
    • Year and Date
      2014-08-24
    • Invited
  • [Presentation] Effects of thinning on nitrogen utilization of hinoki cypress and understory vegetation in Shikoku Island, southern Japan.2014

    • Author(s)
      Yoshiyuki Inagaki, Kyotaro Noguchi, Hidehisa Fukata
    • Organizer
      20th World Congress of Soil Science
    • Place of Presentation
      ICC Jeju(韓国済州島)
    • Year and Date
      2014-06-09
  • [Presentation] 土壌の窒素無機化特性の変化に対応した細根の窒素吸収形態2014

    • Author(s)
      福澤 加里部・浦川 梨恵子・菱 拓雄・柴田 英昭・宮本 敏澄・舘野 隆之輔
    • Organizer
      第40回根研究集会
    • Place of Presentation
      北海道医療大学(北海道当別町)
    • Year and Date
      2014-05-17
  • [Presentation] 微生物生態情報の把握は森林の窒素循環メカニズムの理解を深めるのか2014

    • Author(s)
      磯部一夫・大手信人
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜(神奈川県横浜市)
    • Year and Date
      2014-04-30
    • Invited
  • [Book] 森林集水域の物質循環調査法2015

    • Author(s)
      柴田英昭
    • Total Pages
      105
    • Publisher
      共立出版
  • [Remarks] ReSIN-IIIプロジェクト

    • URL

      http://www.resin-project.com/

URL: 

Published: 2016-06-01  

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