Fine-root related carbon dynamics in Asian tropical, subtropical, and temperate forests

• Project/Area Number: 22KK0168
• Research Category: Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Review Section: Medium-sized Section 63:Environmental analyses and evaluation and related fields
• Research Institution: Kyushu University
• Principal Investigator: 久米 朋宣 九州大学, 農学研究院, 教授 (30816393)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 木村 敏文 兵庫県立大学, 環境人間学部, 講師 (00316035) ; 片山 歩美 九州大学, 農学研究院, 准教授 (70706845)
• Project Period (FY): 2022-10-07 – 2027-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2023)
• Budget Amount: ¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000); Fiscal Year 2026: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000); Fiscal Year 2025: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000); Fiscal Year 2024: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000); Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000); Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: 細根動態 / 生産量 / 分解枯死量 / 地下部炭素動態 / 熱帯林 / 亜熱帯林 / 温帯林 / アジア / 森林 / 細根 / 炭素 / 多様性

Outline of Research at the Start

多様な森林生態系の持続的な管理を実現するうえで、生物多様性と森林炭素固定などの生態系機能との関係を理解し、多様な森林生態系を維持していくことの科学的根拠を、国家の枠組みを超えて集積することが不可欠である。本研究では、モンスーンアジア域の熱帯(マレーシア)、亜熱帯(台湾)、温帯(福岡、関西)の4つの地域を包括するネットワークを構築し、細根の成長、分解枯死、炭素放出(呼吸等)の時間変動パターンを明らかにする。細根の炭素動態計測技術を駆使することで、樹種の多様性が果たして森林地下部の炭素固定能を強化するのかどうか、海外共同研究者とともに明らかにする。

Outline of Annual Research Achievements

多様な森林生態系の持続的な管理を実現するうえで、生物多様性と森林炭素固定などの生態系機能との関係を理解し、多様な森林生態系を維持していくことの科学的根拠を国家の枠組みを超えて集積することが不可欠である。環境応答の感受性が特に高い細根の生産量(成長と脱落枯死)と細根からの炭素放出は、森林炭素収支における重要な要素の一つである。細根に起因する炭素動態の計測は、地上部に比して計測が困難であるため、樹種の多様性が著しく高いモンスーンアジアの森林においては、その多くが未解明である。本研究では、モンスーンアジア域の熱帯(マレーシア)、亜熱帯(台湾)、温帯(福岡、関西)の4つの地域を包括するネットワークを構築し、細根の成長、分解枯死、炭素放出の時間変動パターンを計測する。申請者らが長年培ってきた細根の炭素動態計測技術（スキャナー法等）を駆使して、樹種の多様性が森林地下部の炭素固定能に与える影響の地域性と一般性を、海外共同研究者とともに明らかにすることを目的としている。本年度は、国立台湾大学を2回訪問し、1回目は雲霧林の水・物質循環に関するワークショップで成果発表やネットワーキングについて協議し、2回目は共同研究者である梁教授らと今後のデータのとりまとめについて協議した。また、マレーシア サラワク森林公社を訪問し、今後のランビル国立公園における研究の実施について協議した。スキャナー画像の集積についても継続的に行い、画像解析について、AIによるオートトラッキングについて検討を開始した。

Current Status of Research Progress

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

Reason

スキャナー法による土壌断面画像を定期的に収集し、その画像解析手法について検討を行い、また、台湾大学の共同研究者との学術交流、マレーシア サラワク州内の国立公園での観測活動再開にむけて相手方政府機関を交渉を円滑にするめることができたため。また、当初の予定を超えて、サラワク森林局を九州大学演習林に招聘し、ワークショップを開催したり、またサラワク州内の研究機関 Peat Research Instituteを訪問し、学術交流も行うことができた。

Strategy for Future Research Activity

2年目では、スキャナー法等の現地計測を引き続き継続し、得られたデータを順次解析していく。併せて、細根からの炭素放出量の計測も行う。台湾、マレーシアへの現地出張を行い、若手研究者が参加する対面またはオンラインでのワークショップも開催する。

Research Products

• [Int'l Joint Research] 国立台湾大学(その他の国・地域)
• [Int'l Joint Research] サラワク森林公社/サラワク森林局(マレーシア)
• [Int'l Joint Research] 国立台湾大学(その他の国・地域)
• [Presentation] モウソウチク林の根系動態にスキャナー法での撮影地点数が与える影響評価 (2023)
  • Author(s): 遠藤いず貴, 松本達也, 井手淳一郎, 阿部隼人, 片山歩美, 久米朋宣.
  • Organizer: 日本森林学会大会
• [Presentation] Modeling Moso bamboo stand transpiration (2023)
  • Author(s): Kume T
  • Organizer: 日本森林学会
• [Presentation] Soil respiration and its components in response to abiotic factors in two Phyllostachy bamboo forests (2022)
  • Author(s): Ozdemir L, Kume T, Katayama A, Abe H, and Orego Morales M
  • Organizer: American Geophysical Union
  • Int'l Joint Research