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窒素を介した樹木-土壌のつながりが温度上昇によって受ける影響

研究課題

研究課題/領域番号 12J03240
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 森林科学
研究機関横浜国立大学

研究代表者

小林 真  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教

研究期間 (年度) 2012 – 2014-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2013年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,600千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード温暖化 / 森林土壌 / 窒素循環 / 土壌微生物 / 中型土壌動物 / 標高別試験地 / 生態系機能 / 将来予測 / 気候変動 / 生態系エンジニア / 土壌-植物系 / 冷温帯林 / リター / 団粒 / 一次生産
研究概要

地球規模で進行する気温上昇が土壌中の窒素循環を担う様々な土壌生物へ及ぼす影響が懸念されている。ササラダニやトビムシなどの中型土壌動物は落ち葉を物理化学的に改変する事で、落ち葉に由来する土壌中の窒素動態へ影響を及ぼす。また、細菌や真菌類は窒素の無機化や硝化を担い窒素循環を駆動する。過去の研究から、温度の変化は各生物の代謝活性の変化を通じてその個体数やバイオマスへ影響を及ぼす事が知られている。一方、気温上昇は、植生タイプの変化も引き起こす。植生タイプの変化はリターの性質の変化などを通じて、中型土壌動物や真菌類、細菌類の個体数や現存量へ影響を及ぼす事が予想される。しかし、過去の研究では、気温の変化、植生タイプの変化のどちらが各生物群の現存量へ強く影響するか、卓越する影響プロセスは生物群によって異なるのかは明らかにされていない。
そこで本研究では、八甲田山にある標高別試験地(低標高域ではブナ林、高標高域ではオオシラビソ林)において有機物層に生息するササラダニおよびトビムシの個体数、細菌、そして真菌類の現存量が、植生タイプの違い、もしくは各植生タイプ内の年平均気温に応答するか調査した。その結果、同じ中型土壌動物でもササラダニに比べてトビムシの個体数が気温変化へ反応しやすいが事が明らかになった。トビムシはブナ林では温度の上昇に伴って個体数を増加させた一方、オオシラビソ林では減少させる傾向があった。真菌類は、オオシラビソ林においては温度上昇に伴ってその現存量が増加する傾向があった一方、ブナ林では減少した。また、細菌類の現存量は温度の変化に対する反応を示さず、植生タイプの違いによる変化のみが確認された。
以上の結果から、今後、気温が上昇した際、窒素循環に関わる土壌生物に及ぼす影響は、分類群間によって異なる事、温度変化と植生タイプの変化は相互に作用しながら土壌生物へ影響する事が示唆された。

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

報告書

(2件)
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Change the menu? Species-dependent feeding responses of millipedes to climate warming and the consequences for plant-soil nitrogen dynamics2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto, K., Arai, M., Kaneko, N.
    • 雑誌名

      Soil Biology & Biochemistry

      巻: 72 ページ: 19-25

    • DOI

      10.1016/j.soilbio.2014.01.016

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Winter climate change in plant-soil systems : summary of recent findings and future perspectives2014

    • 著者名/発表者名
      Makoto, K., Kajimoto, T., Koyama, L., Kudo, G., Shibata, H., Yanai, Y., Cornelissen, J. H. C.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: (印刷中) 号: 4 ページ: 593-606

    • DOI

      10.1007/s11284-013-1115-0

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Winter climate change, plant traits and nutrient and carbon cycling in cold biomes2014

    • 著者名/発表者名
      Cornelissen, J. H. C., Makoto, K.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: (印刷中) 号: 4 ページ: 517-527

    • DOI

      10.1007/s11284-013-1106-1

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Physical mixing between humus and mineral matter found in cryoturbated soils increases short-term heterotrophic respiration rates2013

    • 著者名/発表者名
      Klaminder, J., Giesler, R., Makoto, K.
    • 雑誌名

      Soil Biology & Biochemistry

      巻: 57 ページ: 922-924

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution multispectral satellite image and post-fire ground survey reveal the pre-fire beetle damage on snags in southern Alaskan2013

    • 著者名/発表者名
      Makoto, K., Tani, H., Kamata, N.
    • 雑誌名

      Scandinavian Journal of Forest Research

      巻: (印刷中) 号: 6 ページ: 581-585

    • DOI

      10.1080/02827581.2013.793387

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High nitrogen deposition may enhance growth of the new hybrid larch F1 growing at two phosphorus levels2013

    • 著者名/発表者名
      Mao, Q.Z., Watanabe, M., Makoto, K., Kita, K., Koike, T.
    • 雑誌名

      Landscape and Ecological Engineering

      巻: (印刷中) 号: 1 ページ: 1-8

    • DOI

      10.1007/s11355-012-0207-2

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 北海道北部の針広混交林において土壌タイプの違いがミミズ群集に及ぼす影響2014

    • 著者名/発表者名
      小林真、南谷幸雄、金子信博
    • 学会等名
      第125回日本森林学会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティー(さいたま市)
    • 年月日
      2014-03-29
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Differences in sensitivity of leaf litter decomposition to temperature : comparison between beech and fir forests along an elevation gradient2014

    • 著者名/発表者名
      Kurokawa, H., Tanaka, T., Shibata, H., Kobayashi, M., Kaneko, N., Takayanagi, S., Hikosaka, K., Nakashizuka, T.
    • 学会等名
      第61回日本生態学会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島市)
    • 年月日
      2014-03-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 気温上昇に対する土壌-植物系の反応は生息する落葉改変者のサイズによって異なるか?2013

    • 著者名/発表者名
      小林真、金子信博
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 発表場所
      盛岡市、岩手大学
    • 年月日
      2013-03-26
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Why we should study winter climate change2013

    • 著者名/発表者名
      Makoto, K., Koyama, L.
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      静岡市、グランシップ静岡(招待講演)
    • 年月日
      2013-03-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      https://sites.google.com/site/agotobaobab/ken-k

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-04-25   更新日: 2024-03-26  

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