| Project/Area Number |
19H02986
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小林 真 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (60719798)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
内海 俊介 北海道大学, 地球環境科学研究院, 教授 (10642019)
山田 孝 北海道大学, 農学研究院, 教授 (20333635)
吉田 俊也 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (60312401)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥16,380,000 (Direct Cost: ¥12,600,000、Indirect Cost: ¥3,780,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2019: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
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| Keywords | 山腹崩壊 / 生態系修復 / 窒素固定植物 / 土砂流出 / 鹿食害 / 根の形質 / 地表徘徊生昆虫 / 植生回復 / 生物多様性 / 気候変動 / 森林再生 / シカ / 土砂崩れ / 豪雨災害 / 植生遷移 / 生態系サービス / 土地利用 / 土砂流亡 / 大規模野外捜査実験 / 一次遷移 / 生態系機能 / 地すべり / 野外操作実験 / 植生の一次遷移 |
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| Outline of Research at the Start |
北海道大学研究林の斜面において、重機を用いて多地点で同程度の広さおよび強度の山腹崩壊を模倣する地はぎ実験を実施する。 その後、種子の散布量、土壌窒素量、表層土砂の移動量に注目し、どの要因が山腹崩壊後初期の植生の現存量や植食性昆虫の種多様性の回復を強く制限しているのか、制限の強さは立地によって変化するのかを検証する。さらに、山腹崩壊跡地の積極的な植生回復を目指し、これまで単一種のみ用いられてきた窒素固定植物の植栽について、複数の窒素固定植物種を混植する条件を設け、その植生の現存量や生物多様性回復への効果を比較する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
山腹崩壊跡地への植栽後2年目となる窒素固定植物２種について生育調査を継続した。その結果、初年度で示唆されていたように、シカによる食害を受けやすい樹種は、予想に反して傾斜が高い方が生存率が高くなることが改めて示された。自動撮影カメラによる緩傾斜地でのシカの目撃件数の高さとともに、２年間を通じて一貫した結果が得られたことで、斜度26度以下という人力による植栽が現実的である山腹崩壊跡地では、緩傾斜地で必ずしも植栽樹木の植栽効率が高くなるわけではないことが明らかになった。
また、本研究では植栽樹木による表層土砂の流出量抑制についても評価を行った。その結果、未だ樹木が小さく幹や根などによる流水の流速緩和や土砂保持機能が十分でいないためか、植栽樹木が表層土砂の流出量を低下させる機能は認められなかった。このことは、比較的高密度（植栽間隔50cm）で植えたとしても、山腹崩壊跡地への樹木植栽により表土の流出を軽減するまでには一定時間がかかることが示唆された。
一方、山腹崩壊後に植栽が行き届かない箇所の回復の要となる樹木の天然更新的地について、更新が旺盛であったトドマツとイタヤカエデの実生について評価を行った。その結果、特にトドマツについて１つの山腹崩壊跡地内でも斜面上部において成長が旺盛になることが明らかになった。なお、成長が良好な個体は根端分岐数が多かったことなどから、山腹崩壊跡地において植物の成長が良好となるためには、地下部の形質が重要な役割を果たすことが示唆された。
山腹崩壊が生物多様性へ及ぼす影響については、地表徘徊性昆虫を対象として評価を行った。驚くべきことに、山腹崩壊が起きた場所と周辺の森林とでは、地表徘徊性昆虫の種多様性に顕著な違いは見られなかった。また、山腹崩壊跡地周辺の土地利用が大きく違っても、山腹崩壊地における地表徘徊性昆虫の種多様性に差異は見られないことが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画をしていた、窒素固定植物の植栽個体についてのみならず、天然更新をしている樹木についても、その回復程度の立地による差異や、その差異を生み出す要因についても明らかにすることができている。また、計画当初は評価対象としていなかったシカによる食害の重要性についても明らかにすることができており、シカの増加が社会問題化している我が国において、山腹崩壊跡地の回復を加速化するためのより実践的な知見を得ることができている。これらのことから、本研究は当初の計画以上に進展していると考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
窒素固定植物の植栽によって表層の土砂流出の抑制効果が見られなかったことの理由として、植栽後の経過年数の短さが考えられたため、植栽個体の成績調査とともに土砂流出量調査を継続する。一方、昨年より準備を進めてきた、山腹崩壊地における人工降雨による植栽樹木への影響評価を行うことで、ゲリラ豪雨が増えていく将来環境において、どのような樹種の植栽効率が高いのかを明らかにする。豪雨による山腹崩壊跡地の生態系修復の迅速化は、世界全体が取り組んでいる課題でもあるため、最終年度である本年は得られた成果を論分や国際会議で積極的に公開していく。
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