• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

Mechanisms of nitrogen saturation in fragmented forest and its impact on carbon storage

Research Project

Project/Area Number 17H01868
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Environmental dynamic analysis
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

Genki Katata  茨城大学, 地球変動適応科学研究機関, 講師 (00391251)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 福島 慶太郎  京都大学, 生態学研究センター, 研究員 (60549426)
小嵐 淳  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主幹 (30421697)
山口 高志  地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 環境・地質研究本部 環境科学研究センター, 研究主任 (90462316)
渡辺 誠  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (50612256)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2017: ¥12,090,000 (Direct Cost: ¥9,300,000、Indirect Cost: ¥2,790,000)
Keywords落葉広葉樹林 / 窒素飽和 / 大気アンモニア / 窒素負荷 / 土壌微生物活性 / 植物生産 / 窒素流出 / エッジ効果 / 樹木生産 / 物質循環 / 炭素蓄積 / 森林 / 大気沈着 / 森林源流域 / 多地点観測 / 乾性沈着
Outline of Final Research Achievements

Along the edge of the fragmented forest, "edge effect" caused 1.5 times high nitrogen deposition amount of atomspheric ammonia dispersed from adjacent farmlands for a growing season compared to the forest Interior. This caused an increase of biomass of trees and floor plants at the edge, while no effect was found in characteristics related to photosynthetic activity and nitrogen use. Furthermore, microbial activities in litter and surface soil and subsequent organic carbon decomposition were also enhanced at the edge. Finally, the edge effect may have a certain impact on nitrogen leaching from the fragmented forest to stream water, suggested by the fact that nitrogen deposition was significantly correlated to the net nitrogen mineralization and nitrification rates.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究の最大の意義は、生物多様性や地球温暖化に関係する大気・土壌・植生・河川の複数のシステム間を移行する窒素や炭素の動きを学際的に解明した点である。人為的な窒素負荷の増大についてはその悪影響が注目を集めているが、炭素循環の観点では樹木生長と土壌炭素分解の促進という大気中CO2濃度に対して相反する影響がみられた。これらの知見を代表・分担者が主体である分野横断型コミュニティ「Biogeochemical Linkage of Atmosphere and forest material Cycle with Key processes (BLACK)」なども利用して社会へと発信していく予定である。

Report

(4 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (19 results)

All 2020 2019 2018 2017 Other

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Nitrogen use efficiency for growth of Fagus crenata seedlings under elevated ozone with different soil nutrient conditions2020

    • Author(s)
      Watanabe, M., Hiroshima, H., Kinose, Y., Okabe, S. and Izuta, T.
    • Journal Title

      Forests

      Volume: 11(4) Issue: 4 Pages: 1-16

    • DOI

      10.3390/f11040371

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Nitrogen use efficiency of <I>Quercus serrata</I> seedlings under different soil nitrogen and phosphorus supplies2020

    • Author(s)
      Zhu, B., Izuta, T. and Watanabe, M.
    • Journal Title

      Journal of Agricultural Meteorology

      Volume: 76 Issue: 1 Pages: 11-18

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-19-00032

    • NAID

      130007783858

    • ISSN
      0021-8588, 1881-0136
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 牛舎からのアンモニア揮散が近傍のヒノキ樹木への窒素沈着に及ぼす影響2019

    • Author(s)
      久保田智大,堅田元喜,福島慶太郎,黒田久雄
    • Journal Title

      大気環境学会誌

      Volume: 54 Pages: 43-54

    • NAID

      130007644238

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 森林炭素・窒素循環研究:学術分野を超えた連携は必要か?2020

    • Author(s)
      堅田 元喜, 福島 慶太郎, 小嵐 淳, 山口 高志, 渡辺 誠, 永野 博彦, 中山 理智, 舘野 隆之輔, 黄瀬 佳之
    • Organizer
      第131回日本森林学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 林縁と林内の窒素沈着量の違いが森林の生産性と光合成窒素利用特性に与える影響2019

    • Author(s)
      渡辺 誠, 則定 優成, 黄瀬佳之, 山口高志, 中山理智, 福島 慶太郎, 舘野 隆之輔, 永野博彦, 小嵐 淳, 堅田元喜
    • Organizer
      第60回大気環境学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 摩周湖と釧路の霧中成分の比較2019

    • Author(s)
      山口高志、堅田元喜
    • Organizer
      第60回大気環境学会年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 放牧・耕作地由来の窒素が分水嶺を超えて森林渓流水質に与える影響2019

    • Author(s)
      福島 慶太郎, 岩_ 健太, 小田 義也, 境 優, 堅田 元喜, 山口 高志, 久保田 智大, 永野 博彦, 渡辺 誠, 小嵐 淳
    • Organizer
      2019年度生物地球化学研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Gradients of photosynthetic traits and defense capacity within a canopy of mature oak trees grown under different nutrient conditions.2019

    • Author(s)
      Watanabe, M., Norisada, M. and Izuta, T.
    • Organizer
      Gradients of photosynthetic traits and defense capacity within a canopy of mature oak trees grown under different nutrient conditions.
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 空間的に不均一な窒素沈着は落葉広葉樹林の窒素・炭素動態に影響するか?2019

    • Author(s)
      堅田元喜,福島 慶太郎,小嵐 淳,山口 高志,渡辺 誠,永野 博彦,中山 理智,舘野 隆之輔
    • Organizer
      第130回日本森林学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 落葉広葉樹林における窒素沈着量と土壌微生物特性の関係2019

    • Author(s)
      永野 博彦,安藤 麻里子,福島 慶太郎,中山 理智,堅田 元喜,山口 高志,渡辺 誠,近藤 俊明,舘野 隆之輔,小嵐 淳
    • Organizer
      第130回日本森林学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 沈着と化学反応をつなぐ:反応性窒素の多層陸面モデル2019

    • Author(s)
      堅田元喜
    • Organizer
      第31回酸性雨東京講演会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Regional monitoring network in atmospheric ammonia concentration in Kasumigaura-basin in Ibaraki, Japan2019

    • Author(s)
      Genki Katata, Tomohito Kubota, Hisao Kuroda, Keitaro Fukushima, Ryoji Nakazato, Syunichi Matsumoto, Keita Nakagawa, Yasuko Kitami, Tetsuro Kikuchi, Mirai Watanabe, Naohiro Imamura
    • Organizer
      17th World Lake Conference
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 茨城県における大気アンモニア濃度の多地点観測と排出インベントリーの関係2019

    • Author(s)
      堅田元喜,久保田智大,黒田久雄,福島慶太郎,中里亮治,松本俊一,中川圭太,北見康子,菊池哲郎,渡邊未来,今村直広,五十嵐康人
    • Organizer
      第59回大気環境学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 畜産由来のアンモニアの局所大気拡散の解析と窒素負荷の定量化2019

    • Author(s)
      久保田智大,堅田元喜,福島慶太郎,黒田久雄
    • Organizer
      第59回大気環境学会年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 森林源流域から進行する窒素飽和メカニズムの解明と森林炭素蓄積能力への影響評価2018

    • Author(s)
      堅田元喜, 福島慶太郎, 小嵐淳, 山口高志, 渡辺誠, 舘野隆之輔
    • Organizer
      日本生態学会第65回全国大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 摩周湖外輪山における景観変化の検証-大気環境と地域環境に着目して-2018

    • Author(s)
      山口高志, 堅田元喜, 堀江洋佑, 福島慶太郎
    • Organizer
      日本生態学会第65回全国大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] 森林における反応性窒素のガスー粒子転換に関する数値的研究2018

    • Author(s)
      堅田元喜、松田和秀、反町篤行
    • Organizer
      第129回日本森林学会大会
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
  • [Presentation] How to estimate local-scale fogwater deposition at forest stands?: multi-point observational approach2017

    • Author(s)
      Genki Katata, Takashi Yamaguchi, Yosuke Horie, Keitaro Fukushima, Takatoshi Hiraki
    • Organizer
      IUFRO Tokyo 2017
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 堅田研究室

    • URL

      http://katatalab.icas.ibaraki.ac.jp

    • Related Report
      2019 Annual Research Report 2018 Annual Research Report 2017 Annual Research Report

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2021-02-19  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi