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バイオチャーを用いた森林における炭素隔離効果と生態系応答機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H01730
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関早稲田大学

研究代表者

小泉 博  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (50303516)

研究分担者 近藤 美由紀  国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 研究員 (30467211)
関川 清広  玉川大学, 農学部, 教授 (40226642)
藤嶽 暢英  神戸大学, 農学研究科, 教授 (50243332)
吉竹 晋平  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助手 (50643649)
川東 正幸  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 准教授 (60297794)
飯村 康夫  滋賀県立大学, 環境科学部, 助教 (80599093)
加藤 拓  東京農業大学, 応用生物科学部, 准教授 (90571828)
友常 満利  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 講師(任期付) (90765124)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
45,370千円 (直接経費: 34,900千円、間接経費: 10,470千円)
2018年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2017年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2016年度: 11,180千円 (直接経費: 8,600千円、間接経費: 2,580千円)
2015年度: 14,950千円 (直接経費: 11,500千円、間接経費: 3,450千円)
キーワードバイオチャー / 森林生態系 / 炭素循環 / 生態系純生産 / 純一次生産 / 有機物分解 / 地球温暖化 / 低炭素社会 / 生態系生産 / 土壌有機物 / 従属栄養生物 / 従属栄養生物呼吸 / 光合成
研究成果の概要

本研究では森林生態系の炭素隔離効果に与えるバイオチャーの影響を明らかにするために、落葉広葉樹林を対象にバイオチャーの散布実験を行った。その結果、植物による炭素固定量は増加したが、有機物分解にともなう炭素放出量も増加した。しかしその炭素放出の増加量は、投入されたバイオチャーの炭素量に対してわずかな量であった。すなわち、森林生態系の炭素隔離法の一つとして、バイオチャーの散布は一定の効果があることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究を基礎にすることで、有機物残渣からバイオチャーを作成し生態系に散布することにより、土壌中に炭素を長期的に隔離する技術の開発が可能になる。農山村地域では、家庭内での有機物ゴミの他に農耕地や森林からも多くの有機物残渣が排出される。これらの有機物残渣は、一般的には化石燃料を用いて焼却処分されてCO2の発生源となる。しかし、これらの有機物残渣を用いて地域内でバイオチャーを作成して、これを隣接する森林内に散布することによって、土壌中への炭素隔離だけでなく、土壌中の可給態養分の流出を防ぎ、植物の持つ炭素固定能を向上させるなど生態系サービスとしての炭素固定能を高めることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Non-destructive measurement of soil respiration in a grassland ecosystem using the multiple-microchambers method2018

    • 著者名/発表者名
      Suminokura Nobuhiko、Suzuki Mayuko、Tanami Kenta、Tomotsune Mitsutoshi、Yoshitake Shinpei、Koizumi Hiroshi
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 33 号: 2 ページ: 471-477

    • DOI

      10.1007/s11284-018-1562-8

    • NAID

      40021507906

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林の土壌炭素フラックスに及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      惠日格也, 月森勇気, 友常満利, 小泉博
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林の光合成に与える影響 -無機栄養塩との関係2019

    • 著者名/発表者名
      棚澤由実菜, 月森勇気, 友常満利, 鈴木武志, 小泉博
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 暖温帯コナラ林におけるバイオチャー散布後3年間の炭素動態2019

    • 著者名/発表者名
      月森勇気, 友常満利, 惠日格也, 棚澤由実菜, 小泉博
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Effect of biochar amendment to soil respiration during three years in a secondary warm-temperate deciduous forest, Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune. M, Yamada R., Tsukimori Y., Minamino Y., Fujitake N., Koizumi H.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Inter-annual variations in biometric-based net ecosystem production between cool-temperate young and old-growth forests dominated by Pinus densiflora.2018

    • 著者名/発表者名
      Koyama Y., Tomotsune M., Koizumi H.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオチャー散布がコナラ林の細根NPPに与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      増田信悟, 月森勇気, 惠日格也, 本多朝陽, 墨野倉伸彦, 友常満利, 小泉博
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林の炭素動態に及ぼす影響-散布後1年目と2年目における応答の比較2018

    • 著者名/発表者名
      月森勇気, 友常満利, 墨野倉伸彦, 本多朝陽, 増田信悟, 小泉博
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林における根呼吸と微生物呼吸に及ぼす影響-トレンチ法を用いて2018

    • 著者名/発表者名
      惠日格也, 友常満利, 月森勇気, 増田信悟, 本多朝陽, 小泉博
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林の光合成に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      棚澤由実菜, 友常満利, 墨野倉伸彦, 山中椎奈, 加藤夕貴, 小泉博
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林の土壌表層に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      加藤夕貴, 嶋田彩加, 墨野倉伸彦, 本多朝陽, 月森勇気, 山中椎奈, 小泉博
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 暖温帯コナラ林におけるバイオチャー散布が土壌動物相とリター分解に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      市川順也, 墨野倉伸彦, 友常満利, 山田理香, 増田信悟, 月森勇気, 小泉博
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バイオチャーの散布がコナラ実生の炭素収支に与える影響2018

    • 著者名/発表者名
      山中椎奈, 坂斉友梨, 棚澤由実菜, 加藤夕貴, 墨野倉伸彦, 小泉博
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 森林生態系における林床へのバイオチャー散布が土壌微生物群集に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      吉竹晋平, 友常満利, 墨野倉伸彦, 小泉博, 大塚俊之
    • 学会等名
      第65回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布がコナラ林土壌圏の無機態窒素動態に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      佐宗若奈、山田靖子、墨野倉伸彦、鈴木真裕子、小泉博
    • 学会等名
      第64回日本生態学会大会
    • 発表場所
      東京(早稲田大学)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林の炭素動態に及ぼす影響-散布量の違いに伴う応答の比較-2017

    • 著者名/発表者名
      *月森勇気、山田理香、墨野倉伸彦、増田信悟、友常満利、小泉博
    • 学会等名
      第64回日本生態学会大会
    • 発表場所
      東京 (早稲田大学)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 暖温帯コナラ林におけるバイオチャー散布がリターの分解速度に及ぼす影響2017

    • 著者名/発表者名
      南埜幸也、酒井理恵、鈴木武志、藤嶽暢英、友常満利
    • 学会等名
      第64回日本生態学会大会
    • 発表場所
      東京 (早稲田大学)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 企画集会 「MAFES:森林の炭素循環ミステリー」2017

    • 著者名/発表者名
      大塚俊之、吉竹晋平、飯村康夫、川東正幸、小泉博
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      東京 (早稲田大学)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Response of soil respiration to biochar addition during three years in a secondary warm-temperate deciduous forest, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Mitsutoshi Tomotsune, Rika Yamada, Shingo Masuda, Nobuhiko Suminokura, Yuki Tsukimori, Asahi Honda, Shinpei Yoshitake, Nobuhide Fujitake, Toshiyuki Ohtsuka, Hiroshi Koizumi
    • 学会等名
      Ecology Across Borders
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of biochar application on fine root dynamics in a Quercus serrata forest2017

    • 著者名/発表者名
      Shingo Masuda, Yuki Tsukimori, Asahi Honda, Nobuhiko Suminokura, Mitsutoshi Tomotsune, Hiroshi
    • 学会等名
      Ecology Across Borders
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 暖温帯コナラ林におけるバイオチャー散布による炭素動態への影響2016

    • 著者名/発表者名
      山田理香、山田 靖子、友常満利、坂倉 光祐、小泉博
    • 学会等名
      第63回日本生態学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布が与える森林土壌への影響―新たな森林管理法を目指して―2016

    • 著者名/発表者名
      酒井理恵、友常満利、北村今日子、藤嶽暢英
    • 学会等名
      第63回日本生態学会大会
    • 発表場所
      仙台国際センター
    • 年月日
      2016-03-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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