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植生遷移に伴う落葉広葉樹林生態系機能の環境応答特性の変遷とその変動機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H04512
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 森林科学
研究機関岐阜大学

研究代表者

斎藤 琢  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助教 (50420352)

研究分担者 永井 信  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 主任研究員 (70452167)
村岡 裕由  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (20397318)
吉竹 晋平  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助手 (50643649)
研究協力者 大塚 俊之  
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
16,770千円 (直接経費: 12,900千円、間接経費: 3,870千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2017年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 11,960千円 (直接経費: 9,200千円、間接経費: 2,760千円)
キーワード植生遷移 / 炭素循環 / 水循環 / 環境応答 / 落葉広葉樹 / 葉群フェノロジー / 生態系機能 / 蒸散量 / 気候変動 / 環境応答特性 / 樹液流
研究成果の概要

本研究の目的は植生遷移に伴う落葉広葉樹林生態系機能の環境応答特性の変遷とその変動機構をフィールド観測と生態系モデルによって解明することである。ダケカンバ(遷移初期種)とミズナラ(遷移中後期種)を重点的に調査したところ、(1)両種の葉群フェノロジーの相違性が、植物生理特性や蒸散特性に影響を与えること、(2)ダケカンバ林からミズナラ林への遷移を想定した場合、水循環よりも炭素循環への影響が大きいことが示唆された。本研究により、生態系機能の現状診断と変動予測の高度化を図る上で、樹種別の葉群フェノロジーおよび水・炭素循環の環境応答特性と、優占種の変遷に着目することが重要で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

本申請課題の特色は、植生遷移に伴う落葉広葉樹林生態系機能の環境応答特性の変遷とその変動機構を、生態水文学的・生理生態学的視点から、複合的なフィールド観測と生態系モデリングにより解明することである。本研究の実施により、植生遷移に伴う植生機能の量的・質的動態を考慮した生態系機能の脆弱性・復元力に関わる新しい評価軸の創生に繋がると考えられる。また、ここで得られる知見は、今後の環境変動や極端気象による撹乱要素への生態系の脆弱性や抵抗力の評価に繋がり、また生態系機能研究から生態系を基盤とした防災・減災(Eco-DRR)研究への発展にも繋がるため、本研究課題の波及効果は大きい。

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

    (31件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (21件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] バイロイト大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] 山地森林の炭素循環と生態系機能の環境応答に関する長期・複合的研究の展望2019

    • 著者名/発表者名
      村岡裕由・丸谷靖幸・永井信
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 128 号: 1 ページ: 129-146

    • DOI

      10.5026/jgeography.128.129

    • NAID

      130007623221

    • ISSN
      0022-135X, 1884-0884
    • 年月日
      2019-02-25
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リモートセンシングとオープンアクセスデータの統合的解析による植物季節観測と土地利用土地被覆分類の高精度化2018

    • 著者名/発表者名
      永井信・斎藤琢・奈佐原顕郎
    • 雑誌名

      日本リモートセンシング学会誌

      巻: 38 号: 2 ページ: 99-104

    • DOI

      10.11440/rssj.38.99

    • NAID

      130007500735

    • ISSN
      0289-7911, 1883-1184
    • 年月日
      2018-04-20
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the potential of drone observations for detection of forest disturbance caused by heavy snow damage in a Japanese cedar (<I>Cryptomeria japonica</I>) forest2018

    • 著者名/発表者名
      Nagai S.*, Saitoh T.M. *, Kajiwara K., Yoshitake S., Honda Y. (*co-first author)
    • 雑誌名

      農業気象

      巻: 74 号: 3 ページ: 123-127

    • DOI

      10.2480/agrmet.D-17-00038

    • NAID

      130007403784

    • ISSN
      0021-8588, 1881-0136
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 8 million phenological and sky images from 29 ecosystems from the Arctic to the tropics: the Phenological Eyes Network2018

    • 著者名/発表者名
      Nagai S., Akitsu T., Saitoh T.M., Busey R.C. et al.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 33 号: 6 ページ: 1091-1092

    • DOI

      10.1007/s11284-018-1633-x

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of Leaf Area Index in a Mountain Forest of Central Japan with a 30-m Spatial Resolution Based on Landsat Operational Land Imager Imagery: An Application of a Simple Model for Seasonal Monitoring2018

    • 著者名/発表者名
      Melnikova Irina、Awaya Yoshio、Saitoh Taku、Muraoka Hiroyuki、Sasai Takahiro
    • 雑誌名

      Remote Sensing

      巻: 10 号: 2 ページ: 179-179

    • DOI

      10.3390/rs10020179

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Seasonality of leaf litter and leaf area index data for various tree species in a cool-temperate deciduous broad-leaved forest, Japan, 2005?20142017

    • 著者名/発表者名
      Nagai Shin、Nasahara Kenlo Nishida、Yoshitake Shinpei、Saitoh Taku M.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 32 号: 3 ページ: 297-297

    • DOI

      10.1007/s11284-017-1452-5

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Seasonal leaf phenology data for 12 tree species in a cool-temperate deciduous broadleaved forest in Japan from 2005 to 20142017

    • 著者名/発表者名
      Nagai S. and Nasahara K.N.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 2 号: 2 ページ: 107-107

    • DOI

      10.1007/s11284-017-1439-2

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Effects of canopy phenology on deciduous overstory and evergreen understory carbon budgets in a cool-temperate forest ecosystem under ongoing climate change2015

    • 著者名/発表者名
      Saitoh T.M., Nagai S., Yoshino J., Kondo H., Tamagawa I., Muraoka H.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 30 号: 2 ページ: 267-277

    • DOI

      10.1007/s11284-014-1229-z

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 日本の気候傾度に沿った常緑針葉樹林の炭素収支とその環境制御要因2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤琢・安江恒
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 雪害によるスギの樹冠欠損が幹表面呼吸の季節変化へ及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      高橋春那・斎藤琢
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 冷温帯アカマツ林の土壌呼吸速度と樹液流束速度の日変化と季節変化2019

    • 著者名/発表者名
      安立美奈子・斎藤琢・廣田充
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 冷温帯落葉広葉樹林において樹幹流が土壌圏の炭素動態と微生物群集に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      吉竹晋平・陳思宇・大塚俊之
    • 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] Toward the concerted observations of biodiversity and ecosystems, by collaborating with global, regional and local networks2018

    • 著者名/発表者名
      Muraoka H.
    • 学会等名
      2018 ILTER and 12th ILTER-EAP Joint Conference
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Perspectives from ILTER-EAP and the Asia-Pacific Biodiversity Observation Network. Session 3: Addressing gaps in coordination of in-situ terrestrial observations2018

    • 著者名/発表者名
      Muraoka H.
    • 学会等名
      The 2018 GEO Symposium
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 冷温帯二次林の土壌呼吸速度と樹液流束速度の環境応答2018

    • 著者名/発表者名
      安立美奈子・廣田充・斎藤琢
    • 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] 生態系の時空間マッピングのリモートセンシング:総合討論2017

    • 著者名/発表者名
      斎藤琢
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学,東京都
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] オオカメノキとノリウツギの個葉のフェノロジーと光順化が林床での光合成生産に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      大橋千遼・Melnikova Irina・斎藤琢・村岡裕由
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学,東京都
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of leaf area index on a mountainous landscape by combining remote sensing and ecological research methods in central Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Melnikova I., ohashi C., Awaya Y., Saitoh T.M., Muraoka H.
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学,東京都
    • 年月日
      2017-03-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] The different responses of carbon cycle to climate change in evergreen coniferous and deciduous broad-leaf forests in a cool-temperate region, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Saitoh T.M., Nagai S., Yasue K., Muraoka H.
    • 学会等名
      Joint conference of AsiaFlux workshop 2017 and the 15th anniversary celebration of ChinaFlux, Beijing
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of the difference in leaf phenology and light acclimation of two understory trees on their photosynthetic production in a cool-temperate deciduous broadleaved forest2017

    • 著者名/発表者名
      Ohashi C., Melnikova I., Saitoh T.M., Muraoka H.
    • 学会等名
      International symposium of river basin studies - towards the interdisciplinary study for sustainable basin environment and human well-being -
    • 発表場所
      Gifu University, Gifu
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimation of leaf area index on a mountainous landscape by combining remote sensing and ecological research methods in central Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Melnikova I., Ohashi C., Awaya Y., Saitoh T.M. Muraoka H.
    • 学会等名
      International symposium of river basin studies - towards the interdisciplinary study for sustainable basin environment and human well-being -
    • 発表場所
      Gifu University, Gifu
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of increasing air temperature on leaf phenology and photosynthetic characteristics in cool-temperate deciduous canopy trees2016

    • 著者名/発表者名
      Muraoka H., Nagao A., Saitoh T.M.
    • 学会等名
      AGU Fall Meeting 2016
    • 発表場所
      Moscone Center, San Francisco, USA
    • 年月日
      2016-12-12
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 冷温帯落葉広葉樹林林床の光環境の時空間的変動に対する林床低木の応答2016

    • 著者名/発表者名
      大橋千遼・Irina Melnikova・長尾彩加・斎藤琢・村岡裕由
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 落葉広葉樹林冠木の葉群フェノロジーの年変動と温暖化応答2016

    • 著者名/発表者名
      長尾彩加・大橋千遼・斎藤琢・村岡裕由
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Estimation of leaf area index in a deciduous broad-leaved forest at Takayama site: advantages and disadvantages of different methods2016

    • 著者名/発表者名
      Melnikova I., Ohashi C., Nagao A., Saitoh T.M. and Muraoka H.
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 葉群フェノロジーの樹種特性が樹液流速度の季節変化に及ぼす影響,,第63回日本生態学会2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤琢・Otieno Dennis・梅林利弘・野田響・Jung Eunyoung・村岡裕由・Tenhunen John
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 我が国におけるリモートセンシング観測による生態系評価研究の現状・課題・将来性:まとめと今後の展望2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤琢
    • 学会等名
      日本生態学会第63回大会
    • 発表場所
      仙台国際センター,仙台市
    • 年月日
      2016-03-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Seasonal and inter-annual changes in photosynthetic and soil respiratory processes in a cool-temperate deciduous forest on a mountainous landscape in Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Muraoka H., Noh N.J., Saitoh T.M., Nagao A., Noda H.M., Kuribayashi M. and Nagai S.
    • 学会等名
      AGU Fall meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2015-12-14
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 冷温帯林における生態系機能とその気候変動応答?常緑針葉樹林と落葉広葉樹林の比較2015

    • 著者名/発表者名
      斎藤琢
    • 学会等名
      日本生態学会中部支部会
    • 発表場所
      高山市民文化会館,高山市
    • 年月日
      2015-10-24
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] Importance of the collection of abundant ground-truth data for accurate detection of spatial and temporal variability of vegetation by satellite remote sensing, in biogeochemical cycles: ecological drivers and environmental impact2019

    • 著者名/発表者名
      Nagai S, Nasahara KN, Akitsu TK, Saitoh TM, Muraoka H.
    • 出版者
      AGU Books
    • 関連する報告書
      2018 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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