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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Tree ring width, oxygen, carbon and nitrogen isotope analyses for ecosystem change

Research Project

Project/Area Number 26281003
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

杉本 敦子  北海道大学, 北極域研究センター, 教授 (50235892)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 米延 仁志  鳴門教育大学, 大学院学校教育研究科, 教授 (20274277)
Lopez Larry  山形大学, 農学部, 准教授 (20374712)
山下 洋平  北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (50432224)
星野 仏方  酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (80438366)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywordsモンゴル / 年輪同位体 / タイガ林 / 土壌水分 / 窒素循環
Outline of Annual Research Achievements

年輪の酸素・窒素同位体比の測定方法を確立した。酸素同位体比は、セルロースの抽出によりばらつきを抑えられることがわかった。精度をあげるため、セルロースを抽出した上で分析を行うこととした。また窒素同位体比は、木材中の少量の窒素を分析するため、大量の炭素から窒素を濃縮するのにモレキュラーシーブを用いた手法を作成した。今回の分析では流動性窒素の値を乗り除いたものとそのままのものを比較し、明瞭な変化がなかったことから、そのままの年輪の分析を行った。また、サンプルから放出される水分も多いため、Nafionチューブ(パーマピュアドライアー)を用いたラインを作成した。窒素同位体比は、約5年分をまとめて分析した。
モンゴルカラマツの年輪窒素量は、外側(近年の年輪)に高い窒素濃度がでており、森林内(北向き森林)と草原(南向き斜面)では、草原内に高い窒素濃度が観測された。また、葉と年輪の窒素同位体比を比較すると、完全には一致はしないが、窒素同位体比は森林内では低く、草原境界では高い傾向が見られた。
年輪窒素同位体比の分析は、1960年以降の60年分の年輪を5年分ずつにわけて、分析を行なった。5年ごとの分析では、気温や降水量、PDSIとは明瞭な関係は見られなかった。しかしながら、森林内と草原の年輪は、それぞれ異なるばらつきを示し、長期の土壌水分や栄養塩などの違いを反映している可能性がある。今回の分析では、森林内と草原のそれぞれ2個体ずつを分析したが、土壌窒素同位体比の空間的変化を考え、より多くの値を分析する必要がある。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Causes of Carryover

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Expenditure Plan for Carryover Budget

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (12 results)

All 2018 2017

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 7 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Satellite Monitoring of Vegetation Response to Precipitation and Dust Storm Outbreaks in Gobi Desert Regions2018

    • Author(s)
      Yuki Sofue, Buho Hoshino, Yuta Demura, Kenji Kai, Kenji Baba, Eunice Nduati, Akihiko Kondoh and Troy Sternberg
    • Journal Title

      Land

      Volume: 7(19) Pages: 1-13

    • DOI

      10.3390/land7010019

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Population changes behind grassland degradation in Horqin region of Inner Mongolia, China2018

    • Author(s)
      Yintai Na, Buho Hoshino*, Shin'ya Kawamura, Tsedevdorj Serod
    • Journal Title

      Research of One Health

      Volume: Jan.2018 Pages: 1-17

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Determination of physical and chemical properties and degradation of archeological Japanese cypress wood from the Tohyamago area using near-infrared spectroscopy2018

    • Author(s)
      Tetsuya Inagaki, Hitoshi Yonenobu, Yuuki Asanuma, Satoru Tsuchikawa
    • Journal Title

      Journal of Wood Science

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10086-018-1718-8

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Hydroclimate reconstruction in central Japan over the past four centuries from tree-ring cellulose δ18O2017

    • Author(s)
      Wataru Sakashita, Hiroko Miyahara, Yusuke Yokoyama, Takahiro Aze, Takeshi Nakatsuka, Yasuharu Hoshino, Motonari Ohyama, Hitoshi Yonenobu, Keiji Takemura
    • Journal Title

      Quaternary International

      Volume: 455 Pages: 1-7

    • DOI

      j.quaint.2017.06.020.

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Tree-ring analysis and modeling approaches yield contrary response of circumboreal forest productivity to climate change2017

    • Author(s)
      Shunsuke Tei, Atsuko Sugimoto, Hitoshi Yonenobu, Yojiro Matsuura, Akira Osawa, Hisashi Sato, Junichi Fujinuma, Trofim Maximov
    • Journal Title

      Global Change Biology

      Volume: 23 Pages: 5179-5188

    • DOI

      10.1111/gcb.13780

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Radial growth and physiological response of coniferous trees to Arctic amplification2017

    • Author(s)
      Shunsuke Tei, Atsuko Sugimoto, Maochang Liang, Hitoshi Yonenobu, Yojiro Matsuura, Akira Osawa, Hisashi Sato, Junichi Fujinuma, Trofim Maximov
    • Journal Title

      Journal of Geophysical Research

      Volume: 122 Pages: 2786-2803

    • DOI

      10.1002/2016JG003745

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effect of waterlogging on carbon isotope discrimination during photosynthesis in Larix gmelinii2017

    • Author(s)
      Fang Li, Atsuko Sugimoto
    • Journal Title

      Isotopes in environmental and health studies

      Volume: 54 Pages: 63-77

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Detection of Environmental Regime Shifting in Semi-Arid Region and Simulation of Dust Emission from Dry Land2018

    • Author(s)
      Buho Hoshino
    • Organizer
      International Conference of Desert technology (DT13)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 植物と土壌の窒素同位体比に対する土壌の窒素利用可能性の影響―北海道とモンゴルの針葉樹林の比較から2018

    • Author(s)
      藤吉 麗, 杉本 敦子, 山下 洋平, 李 肖陽
    • Organizer
      第65回日本生態学会大会、札幌コンベンションセンター
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Seasonal Dynamics for Vegetation Response to Precipitation and Detection of Environmental Regime Shifting in Semi-Arid Region2017

    • Author(s)
      Buho Hoshino
    • Organizer
      International Workshop on Asian Dust, Bioaerosols and Environmental Regime Shift.
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 環境レジームシフトとダストの発生2017

    • Author(s)
      星野 仏方
    • Organizer
      名古屋大学・大学院日本学術振興会(JSPS)公開セミナー
    • Invited
  • [Presentation] 乾燥環境下の植物の生存戦略と降水への応答2017

    • Author(s)
      星野仏方
    • Organizer
      第六回モンゴル高原環境問題研究会

URL: 

Published: 2018-12-17  

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