周極域森林生態系において蘚苔地衣類が炭素窒素循環に果たす役割と地域間差の評価

• 研究課題/領域番号: 15H05238
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 海外学術
• 研究分野: 生物多様性・分類
• 研究機関: 国立研究開発法人森林研究・整備機構
• 研究代表者: 森下 智陽 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90391185)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 9,620千円 (直接経費: 7,400千円、間接経費: 2,220千円); 2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 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: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円); 2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
• キーワード: 周極域 / コケ / 地衣 / 炭素循環 / 温室効果ガス / モノテルペン / アラスカ / クロトウヒ / 北方林 / カナダ / エストニア / 蘚類 / 地衣類 / 森林生態系 / 揮発性有機化合物 / ヨーロッパアカマツ / 生態学 / ブラックスプルース / 北極圏域

研究成果の概要

周極域をとりまく亜寒帯林において、林床の蘚・地衣類は共通種が多かったが、被覆率や成長速度は地域間で大きく異なった。さらに、被覆率と成長速度が異なるアラスカ内陸部のクロトウヒ林の斜面上部、中部、下部において、温室効果ガスの放出・吸収量、有機物層中のモノテルペン濃度に地点間差が見られた。コケ等がモノテルペンの生成源と考えられ、林床の蘚苔地衣類の被覆状況の違いが炭素・窒素循環に影響をおよぼしていることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

北欧、シベリア、北米の亜寒帯林における調査から、林床におけるコケの成長量は、炭素蓄積そのものに大きく貢献していること、コケ・地衣類が生成源と考えられるモノテルペンは、炭素窒素循環過程の制御要因であることが示唆され、周極域亜寒帯林では、林床をびっしり多い、厚く堆積するコケ・地衣類が、炭素および窒素循環に量的にも質的にも大きな影響をおよぼしていることが明らかになった。

研究成果

• [国際共同研究] アラスカ大学フェアバンクス校(米国)
• [国際共同研究] アラスカ大学フェアバンクス校(米国)
• [国際共同研究] アラスカ大学フェアバンクス校(米国)
• [国際共同研究] タリン大学(エストニア)
• [国際共同研究] アラスカ大学(米国)
• [国際共同研究] タリン大学(エストニア)
• [国際共同研究] アラスカ大学(米国)
• [国際共同研究] タリン大学(エストニア)
• [国際共同研究] ヘルシンキ大学(フィンランド)
• [雑誌論文] Spatiotemporal variations of below-ground monoterpene concentrations in an upland black spruce stand in interior Alaska (2019)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Morishita, Takafumi Miyama, Kyotaro Noguchi, Yojiro Matsuura, Yongwon Kim
  • 雑誌名: Polar Science 巻: 21 ページ: 158-164
  • DOI: 10.1016/j.polar.2019.02.002
  • 査読あり / 国際共著
• [学会発表] Greenhouse gas fluxes from forest soil in an upland black spruce stand in interior Alaska (2018)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Morishita, Kyotaro Noguchi, Yojiro Matsuura, Yongwon Kim
  • 学会等名: World Congress of Soil Science
  • 国際学会
• [学会発表] Seasonal and spatial changes of BVOC concentration in forest soils (2017)
  • 著者名/発表者名: Tomoaki Morishita, Takafumi Miyama, Kenji Ono, Yongwon Kim, Akira Osawa, Kyotaro Noguchi, Yojiro Matsuura
  • 学会等名: BIOGEOMON2017
  • 国際学会
• [学会発表] 北方林におけるイワダレゴケ(H. splendense)の林床被覆パターンと成長速度 (2016)
  • 著者名/発表者名: 森下智陽、野口享太郎、Kim Yongwon、梶本卓也、大澤晃、Zyryanova A Olga、Prokushkin S Anatoly、松浦陽次郎
  • 学会等名: GRENE研究成果報告会
  • 発表場所: 国立極地研究所（東京都立川市）
  • 年月日: 2016-03-03