同位体パルスラベリング法を駆使した樹木根圏炭素動態とその制御機構の解明

• 研究課題/領域番号: 13J09602
• 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: 国立研究開発法人 森林総合研究所
• 研究代表者: 牧田 直樹 国立研究開発法人 森林総合研究所, 関西支所, 特別研究員(PD)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 780千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
• キーワード: 炭素循環 / 樹木根 / フラックス / 炭素動態 / 森林生態系 / 同位体

研究実績の概要

本研究では、森林生態系における未知の炭素動態（いつ吸収された炭素が、どれくらい・どこに蓄えられて放出に至るのか？）を炭素安定同位体比から解き明かすことを目的とする。
本年度は、野外の成木で炭素安定同位体パルスラベリング法を実施した。ラベリング開始時から根・菌根菌・土壌に到着するまでのタイムラグおよび配分割合を算出した。ラベリング後、対象木近くで定期的に土壌を採取し、根・菌根菌・SOMに区分した。各コンパートメントの同位体分析および化学分析、および土壌化学分析を行い、さらに土壌コアを採取し、土壌に蓄積されているラベリング炭素量を測定した。

現在までの達成度 (段落)

27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

27年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Changes in very fine root respiration and morphology with time since last fire in a boreal forest. (2016)
  • 著者名/発表者名: Makita N, Pumpanen J, Koster K, Berninger F.
  • 雑誌名: Plant and Soil. 巻: 402 号: 1-2 ページ: 303-316
  • DOI: 10.1007/s11104-016-2801-9
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Applicability of the net sheet method for estimating fine root production in forest ecosystems (2016)
  • 著者名/発表者名: Ohashi M, Nakano A, Hirano Y, Noguchi K, Ikeno H, Fukae R, Yamase K, Makita N, Finér L.
  • 雑誌名: Trees - Structure and Function- 巻: 30 号: 2 ページ: 571-578
  • DOI: 10.1007/s00468-015-1308-y
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fine root traits in Chamaecyparis obtusa forest soils with different acid buffering capacities (2016)
  • 著者名/発表者名: MIYATANI Kouhei、MIZUSAWA Yuki、OKADA Kazuki、TANIKAWA Toko、MAKITA Naoki(Yasuhiro Hirano
  • 雑誌名: Trees 巻: 30 号: 2 ページ: 415-429
  • DOI: 10.1007/s00468-015-1291-3
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] A stronger coordination of litter decomposability between leaves and fine roots for woody species in a warmer region. (2015)
  • 著者名/発表者名: Saori Fujii, Naoki Makita, Akira S. Mori, Hiroshi Takeda
  • 雑誌名: Trees - Structure and Function 巻: 未定 号: 2 ページ: 395-404
  • DOI: 10.1007/s00468-015-1221-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Intraspecific variation in fine root respiration and morphology in response to in situ soil nitrogen fertility in a 100-year-old Chamaecyparis obtusa forest. (2015)
  • 著者名/発表者名: Makita N., Hirano Y., SugimotoT., Tanikawa T., Ishii H.
  • 雑誌名: Oecologia. 巻: 179 号: 4 ページ: 959-967
  • DOI: 10.1007/s00442-015-3413-4
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Temperature sensitivity of microbial respiration of fine root litter in a temperate broad-leaved forest (2015)
  • 著者名/発表者名: Makita N., Kawamura A.
  • 雑誌名: PLoS ONE 巻: 10 号: 2 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0117694
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] One year 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., Itoh M., Kanazawa A., Makita N., Ataka M.
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research Biogeosciences 巻: 未定 号: 4 ページ: 1-15
  • DOI: 10.1002/2014jg002851
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Linkages between diurnal patterns of root respiration and leaf photosynthesis in <i>Quercus crispula</i> and <i>Fagus crenata</i> seedlings (2014)
  • 著者名/発表者名: Makita N., Kosugi Y. and Kamakura M.
  • 雑誌名: 農業気象 巻: 70 号: 3 ページ: 151-162
  • DOI: 10.2480/agrmet.D-14-00006
  • NAID: 130004687440
  • ISSN: 0021-8588, 1881-0136
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Effect of excising and washing treatments on the root respiration rates of Japanese cedar (Cryptomeria japonica) seedlings (2013)
  • 著者名/発表者名: Makita N., Yaku R., Ohashi M., Fukuda K., Ikeno H., Hirano Y.
  • 雑誌名: Journal of Forest Research 巻: 18 ページ: 379-383
  • 査読あり
• [雑誌論文] Response of microbial respiration from fine root litter decomposition to root water content in a temperate broad-leaved forest (2013)
  • 著者名/発表者名: Kawamura A., Makita N., Osawa A.
  • 雑誌名: Plant Root 巻: 7 号: 0 ページ: 77-82
  • DOI: 10.3117/plantroot.7.77
  • NAID: 130003384305
  • ISSN: 1881-6754
  • 査読あり
• [学会発表] フィンランド亜寒帯林における細根と菌根菌の機能的な関わり (2016)
  • 著者名/発表者名: 牧田直樹, Jussi Heinonsalo, Jukka Pumpanen, Jaana Lepp&#228;lammi-Kujansuu, Helj&#228;-Sisko Helmisaari
  • 学会等名: 第127回日本森林学会
  • 発表場所: 日本大学、神奈川県
  • 年月日: 2016-03-27
• [学会発表] Fine root physiological and morphological traits of Finnish boreal tree species. (2015)
  • 著者名/発表者名: Makita N, Helmisaari HS, Nousiainen V, Lepp&#228;lammi-Kujansuu J.
  • 学会等名: EUFORIA:European Forest Research and Innovation Area
  • 発表場所: Rogla, Slovenia
  • 年月日: 2015-09-02
  • 国際学会
• [学会発表] Tissue-level controls on tree fine root respiration (2014)
  • 著者名/発表者名: Makita N.
  • 学会等名: Workshop -Fine roots and carbon cycling in changing environment-
  • 発表場所: Helsinki University, Finland
  • 年月日: 2014-12-11
  • 招待講演
• [学会発表] Changes in physio－morphology of root and shoot with spatial soil nitrogen heterogenity in a 100-year-old cypress forest (2014)
  • 著者名/発表者名: Makita N, Sugimoto T, Ishii H, Tanikawa T, Hirano Y.
  • 学会等名: 6th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
  • 発表場所: Nagoya University, Japan
  • 年月日: 2014-09-08 – 2014-09-12
• [学会発表] Linkages of litter decomposability between fine roots and leaves for woody species (2014)
  • 著者名/発表者名: Makita N, Fujii S.
  • 学会等名: Biogeomon -8th International Symposium on Ecosystem Behavior-
  • 発表場所: University of Bayreuth, Germany
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-17
• [学会発表] 温帯林6樹種における枯死根と落葉リターの微生物分解呼吸特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 牧田 直樹, 藤井 佐織
  • 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
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 落葉広葉樹林への大規模窒素施肥が細根系の呼吸速度及びその形態特性に与える影響の解明 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高木理恵, 牧田 直樹, 中路達郎, 片山歩美, 小杉緑子, 日浦勉
  • 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
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 土壌の乾燥が斜面位置の異なるヒノキの蒸散及び吸水深度に及ぼす影響 (2014)
  • 著者名/発表者名: 山本浩之, 鶴田健二, 小杉縁子, 牧田 直樹, 勝山正則, 正岡直也, 小杉賢一朗, 松尾奈緒子, 谷誠
  • 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
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 酸緩衝能の異なる土壌に生育するヒノキ林の細根形態と呼吸速度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 宮谷鉱平, 水澤佑紀, 牧田 直樹, 谷川東子, 長野里衣, 平野恭弘
  • 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
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 樹木根圏の可視―近赤外反射スペクトルと炭素動態の関係― (2014)
  • 著者名/発表者名: 中路達郎, 小熊宏之, 高木理恵, 牧田 直樹, 日浦勉
  • 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
  • 年月日: 2014-03-28
• [学会発表] 根呼吸の分離とそこから見えてくる根呼吸の特性 (2014)
  • 著者名/発表者名: 牧田 直樹
  • 学会等名: 第61回日本生態学会全国大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
  • 年月日: 2014-03-15
• [学会発表] Fine root biomass and dynamics in a temperate forest (2013)
  • 著者名/発表者名: Makita N.
  • 学会等名: International Workshop-Monitoring of Forest Ecosystems : Where Do We Stand? -
  • 発表場所: Tokyo Univ., Japan
  • 年月日: 2013-12-02
  • 招待講演
• [学会発表] Factors controlling temporal variation in soil respiration in an evergreen coniferous forest (2013)
  • 著者名/発表者名: Makita N, Kosugi Y, Sakabe A, Kanazawa A, Ohkubo S.
  • 学会等名: Synthesis Workshop on the Carbon Budget and Forest Ecosystem in the Asian Monitoring Network
  • 発表場所: Hida earth wisdom center, takayama, Gifu, Japan
  • 年月日: 2013-10-25
• [学会発表] Variation in fine root respiration rate with morphological traits in temperate forests (2013)
  • 著者名/発表者名: Makita N.
  • 学会等名: Workshop on Roots and Soil Carbon.
  • 発表場所: Helsinki Univ., Finland.
  • 年月日: 2013-10-03
  • 招待講演
• [学会発表] Temperature sensitivity of microbial decomposition respiration from fine root litter in a temnerate broad leaved forest (2013)
  • 著者名/発表者名: Makita N., Kawamura A.
  • 学会等名: Soil Carbon Sequestration Conference
  • 発表場所: Reykjavik, Iceland.
  • 年月日: 2013-05-26
• [学会発表] Mycorrhizal hyphae contribution to C-dynamics in forest soils (2013)
  • 著者名/発表者名: Andreasson F, Dannoura M, Kominami Y, Makita N, Ataka M.
  • 学会等名: Belowground Carbon Turnover Workshop
  • 発表場所: Bordeaux, France.
  • 年月日: 2013-05-13
• [学会発表] Carbon allocation from line root to hyphae using 13C pulse labeling approach (2013)
  • 著者名/発表者名: Dannoura M., Kominami Y. Takanashi S., Yoshimura K., Ataka M., Andreasson F., Makita N., Okumura M., Takahashi K.
  • 学会等名: Belowground Carbon Turnover Workshop
  • 発表場所: Bordeaux, France.
  • 年月日: 2013-05-13