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様々な枯死有機物の分解呼吸特性とそれを考慮した森林土壌炭素蓄積速度の推定

研究課題

研究課題/領域番号 13J02482
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 環境動態解析
研究機関京都大学

研究代表者

安宅 未央子  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2013年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード分解呼吸 / 枯死有機物 / 落葉層 / 環境要因 / 含水比 / 季節変化 / 土壌呼吸 / 微生物バイオマス / 自動チャンバー / 連続測定 / 土壌炭素動態 / 降雨応答性
研究実績の概要

本研究の目的は、個々の枯死有機物(落葉・枯死根・枯死木)の分解呼吸量と、それぞれに固有の環境要因・基質特性との関係を定量化し、各基質の分解過程を考慮に入れた森林の枯死有機物分解-土壌炭素蓄積プロセスの解明と定量的評価をすることである。
本年度は、尾根と谷を含んだ複雑地形の特徴である落葉の不均質性に着目し、流域全体でのリタ―量調査や落葉量の違いが分解呼吸に与える影響について定量評価した。さらに、リタ―量―土壌炭素蓄積量の関係に着目した土壌炭素量の調査も広範囲で行った。その結果、落葉分解呼吸量は流域内において0.31~1.41tC/haといった非常に大きなばらつきを示した。落葉分解呼吸は、落葉の量とその含水比の不均質な分布を通じて、土壌呼吸の時間的・空間的な変動の重要な制御因子になることが明らかになった。
本研究結果から得られた落葉分解呼吸と、本試験地で過去に測定された枯死根や枯死木の分解呼吸の結果を比較検討することにより、それぞれの枯死有機物の物理特性(サイズ)や存在位置(表層・土中)が、その基質に固有の環境状態(特に水分条件)を決定し、その結果として分解呼吸速度に影響を与えていることを示した。
さらに、2年にわたる分解呼吸速度の連続測定結果から季節的なヒステリシスが確認され、等温度条件下にもかかわらず春期の分解呼吸速度は、秋期よりも3倍ほど高い傾向を示すことが分かった。さらに、微生物バイオマスの結果からも同様の傾向を示したことから、微生物因子が分解の進行に伴い変化していることが明らかになった。今後は、環境因子・基質特性-分解呼吸速度の関係だけでなく、微生物因子も組み入れた評価が必要であることが示された。これらの成果は、国際誌(PLOSone)、日本森林学会、日本生態学会、International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plantで発表した。

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] One year of continuous measurements of soil CH4 and CO2 fluxes in a Japanese cypress forest: temporal and spatial variations associated with Asian monsoon rainfall.2015

    • 著者名/発表者名
      Sakabe A., Kosugi Y., Takahashi K., Kanazawa A., Itoh M., Makita N., Ataka M.
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research - Biogeosciences

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In Situ CO2 Efflux from Leaf Litter Layer Showed Large Temporal Variation Induced by Rapid Wetting and Drying Cycle2014

    • 著者名/発表者名
      Ataka, M., Kominami, Y., Yoshimura, K., Miyama, T., Jomura, M. and Tani, M.
    • 雑誌名

      PLOSone

      巻: - 号: 10 ページ: e108404-e108404

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0108404

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] CO2 efflux from leaf litter focused on spatial and temporal heterogeneit y of moisture2014

    • 著者名/発表者名
      Ataka, M., Kominami, Y., Jomura, M., Yoshimura, K., Uematsu C.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 19(2) 号: 2 ページ: 295-300

    • DOI

      10.1007/s10310-013-0422-1

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Using capacitance sensors for the continuous measurement of the water content in the litter layer of forest soil2014

    • 著者名/発表者名
      Ataka, M., Kominami, Y., Miyama, T., Yoshimura, K., Jomura, M., Tani M.
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Soil Science

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Determination of the gas exchange phenology in an evergreen coniferous forest from 7 years of eddy covariance flux data using an extended big-leaf analysis2013

    • 著者名/発表者名
      Kosugi, Y., Takanashi S., Ueyama M., Ohkubo S., Tanaka H., Matsumoto K. Yoshifuji N., Ataka M., Sakabe A.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 28 号: 3 ページ: 373-385

    • DOI

      10.1007/s11284-012-1019-4

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 簡易HRM法を用いた萎周病コナラの蒸散特性の測定2015

    • 著者名/発表者名
      小南裕志、吉村謙一、安宅未央子、衣浦晴夫
    • 学会等名
      第126回森林学会大会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道大学
    • 年月日
      2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 暖温帯林における落葉分解呼吸速度の時空間変動2015

    • 著者名/発表者名
      安宅未央子、小南裕志、吉村謙一、深山貴文、谷誠
    • 学会等名
      第126回森林学会大会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道大学
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 落葉分解呼吸速度と微生物バイオマスの季節変化‐L・F層間、尾根・谷間の違い‐2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤開、安宅未央子、檀浦正子、大貫真考、小南裕志、大澤晃
    • 学会等名
      第126回森林学会大会
    • 発表場所
      北海道札幌市北海道大学
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 広葉樹二次林に生育する主要3種の光合成季節変動-森林群落の遷移を植物生理から理解することをめざして2015

    • 著者名/発表者名
      吉村謙一、小南裕志、安宅未央子、孫麗娟、深山貴文
    • 学会等名
      第62回日本生態学会大会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市鹿児島大学
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 落葉広葉樹林の長期炭素収支動態推定2015

    • 著者名/発表者名
      小南裕志、安宅未央子、吉村謙一、檀浦正子
    • 学会等名
      第62回日本生態学会大会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市鹿児島大学
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 暖温帯落葉広葉樹林における分解呼吸速度の季節的なヒステリシス2015

    • 著者名/発表者名
      安宅未央子、小南裕志、吉村謙一、深山貴文、谷誠
    • 学会等名
      第62回日本生態学会大会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市鹿児島大学
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Spatial and temporal variability of methane flux in a temperate forest watershed including wetland2015

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Sakabe, Yoshiko Kosugi, Chika Okumi, Masayuki Itoh, Kenshi Takahashi, Hiroki Iwata, Mioko Ataka
    • 学会等名
      日本農業気象学会2015年全国大会
    • 発表場所
      農業環境研究所
    • 年月日
      2015-03-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 京都府南部における植生からのイソプレン放出特性2014

    • 著者名/発表者名
      深山貴文、奥村智憲、小南裕志、吉村謙一、安宅未央子
    • 学会等名
      第54回大気環境学会年会
    • 発表場所
      新潟県
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Comparison of temporal stability of CO2 efflux between below and aboveground litter associated with the specific wetting and drying cycle2014

    • 著者名/発表者名
      Ataka M., Kominami Y., Matsumoto A., Tani M.
    • 学会等名
      6th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plant
    • 発表場所
      愛知県名古屋市名古屋大学
    • 年月日
      2014-09-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 複雑地形におけるリター量の空間分布がもたらす分解呼吸の変動特性2014

    • 著者名/発表者名
      安宅未央子
    • 学会等名
      第125回森林学会大会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティー(埼玉)
    • 年月日
      2014-03-28
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 脂肪酸分析による微生物バイオマスを考慮にいれた真の従属栄養呼吸の提唱2014

    • 著者名/発表者名
      安宅未央子
    • 学会等名
      第61回日本生態学会大会
    • 発表場所
      広島国際会議場(広島)
    • 年月日
      2014-03-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 都市・森・人をつなぐ2014

    • 著者名/発表者名
      植松千代美、安宅未央子、伊藤明、伊藤ふくお、大湾喜久男、岡崎純子、小池直樹、小南祐志、佐々木隆史、上村真由子、平研、谷垣岳人、檀浦正子、西川喜朗、松山周平、山下純、吉村謙一、和田佳子
    • 総ページ数
      358
    • 出版者
      京都大学学術出版
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-01-29   更新日: 2024-03-26  

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