熱帯泥炭湿地林の急激な環境変化が温暖化ガス等の物質循環に及ぼす影響の解明

• 研究課題/領域番号: 15H05625
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 森林科学
• 研究機関: 兵庫県立大学 (2017-2018); 京都大学 (2015-2016)
• 研究代表者: 伊藤 雅之 兵庫県立大学, 環境人間学部, 准教授 (70456820)
• 研究期間 (年度): 2015-04-01 – 2018-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2018年度)
• 配分額: 24,960千円 (直接経費: 19,200千円、間接経費: 5,760千円); 2017年度: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2016年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2015年度: 15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
• キーワード: 熱帯泥炭 / 東南アジア / 温室効果ガス / 土地利用改変 / 排水 / 火災 / 環境変化 / 物質循環 / 土壌圏現象

研究成果の概要

東南アジアの熱帯泥炭湿地で問題になっている人為的な環境変化（伐採・排水・火災など）が物質循環機構に与える影響を、水文学的・生物地球化学的観測手法により明らかにした。未排水の天然林・排水林・火災後の荒廃泥炭地を対象に、特に地下水位と温室効果ガスの関係についての調査を行い、天然林から排水林に変化する過程で、泥炭分解による二酸化炭素放出が増加し、さらに火災を経ると放出量は天然林の状態に比べて小さくなることを示した。また、インドネシア熱帯泥炭湿地初の気象観測タワーでの生態系スケールのメタンフラックス連続観測から、乾季はメタンの吸収源として機能し、雨季の湛水時期には放出源に転じる季節変動を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の成果は、これまで研究報告例が数少なかったインドネシアを中心とする東南アジア熱帯泥炭湿地林での物質循環に、急速な人為的な環境変化が及ぼしている影響について　明らかにするものである。現地で進む森林からプランテーションへの土地利用改変の途上で生じる、排水や火災が泥炭分解由来の温室効果ガス放出にどのように影響するかといった情報は、将来的な土地改変のあり方を考える際の重要な情報となる。

研究成果

• [国際共同研究] インドネシア科学院/リアウ大学/パランカラヤ大学(インドネシア)
• [国際共同研究] サラワク熱帯泥炭研究所/アブラヤシ協会(マレーシア)
• [国際共同研究] 南洋工科大学(シンガポール)
• [国際共同研究] インドネシア科学院/リアウ大学/パランカラヤ大学(インドネシア)
• [国際共同研究] サラワク泥炭研究所/マレーシア森林研究所(マレーシア)
• [国際共同研究] 南洋工科大学(シンガポール)
• [国際共同研究] インドネシア科学院/リアウ大学/パランカラヤ大学(インドネシア)
• [国際共同研究] 森林研究所(マレーシア)
• [雑誌論文] Ecosystem-scale methane flux in tropical peat swamp forest in Indonesia (2018)
  • 著者名/発表者名: Sakabe Ayaka、Itoh Masayuki、Hirano Takashi、Kusin Kitso
  • 雑誌名: Global Change Biology 巻: 24 号: 11 ページ: 5123-5136
  • DOI: 10.1111/gcb.14410
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Dominant contribution of oxygenated organic aerosol to haze particles from real-time observation in Singapore during an Indonesian wildfire event in 2015 (2018)
  • 著者名/発表者名: Budisulistiorini Sri Hapsari、Riva Matthieu、Williams Michael、Miyakawa Takuma、Chen Jing、Itoh Masayuki、Surratt Jason D.、Kuwata Mikinori
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics 巻: 18 号: 22 ページ: 16481-16498
  • DOI: 10.5194/acp-18-16481-2018
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Denial of long-term issues with agriculture on tropical peatlands will have devastating consequences (2017)
  • 著者名/発表者名: Wijedasa, L. S., Jauhiainen, J., Ononen, M. K., Lampela, M., Vasander, H. et al.
  • 雑誌名: Global Change Biol. 巻: 23 号: 3 ページ: 977-982
  • DOI: 10.1111/gcb.13516
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Temperature and Burning History Affect Emissions of Greenhouse Gasses and Aerosol Particles from Tropical Peatland Fire (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuwata, M., Kai, F. M. Liudongqing, Y. Itoh, M., Gunawan, H., Harvey, C. F.
  • 雑誌名: 10.1002/2016JD025897 巻: 121 号: 2 ページ: 1281-1292
  • DOI: 10.1002/2016jd025897
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The effect of remnant forest on insect successional response in tropical fire-impacted peatland: A bi-taxa comparison (2017)
  • 著者名/発表者名: Neoh, K.-B., Bong, L.- J., Muhammad, A., Itoh, M., Kozan, O., Takematsu, Y., Yoshimura, T.
  • 雑誌名: PLOS ONE 巻: 12(3) 号: 3 ページ: 0174388-0174388
  • DOI: 10.1371/journal.pone.0174388
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Light-absorbing brown carbon aerosol constituents from combustion of Indonesian peat and biomass (2017)
  • 著者名/発表者名: Budisulistiorini, S. H., Riva, M., Williams, M., Chen, J., Itoh, M., Surratt, J. D., Kuwata, M.
  • 雑誌名: Environmental Science & Technology 巻: 印刷中 号: 8 ページ: 4415-4423
  • DOI: 10.1021/acs.est.7b00397
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Temporal variations in stable isotopes in precipitation related to rainfall pattern in a tropical rainforest in peninsular Malaysia (2017)
  • 著者名/発表者名: Marryanna L、Kosugi Y、Itoh M、Noguchi S、Takanashi S、Katsuyama M、Tani M、Siti-Aisah S
  • 雑誌名: Journal of Tropical Forest Science 巻: 29 号: 3 ページ: 349-362
  • DOI: 10.26525/jtfs2017.29.3.349362
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Factors affecting oxidative peat decomposition in different types of land use in a tropical peat swamp forest in Indonesia (2017)
  • 著者名/発表者名: Itoh M, Okimoto Y, Hirano T and Kusin K
  • 雑誌名: Science of the Total Environment 巻: 609 ページ: 906-915
  • DOI: 10.1016/j.scitotenv.2017.07.132
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Water Uptake by Fresh Indonesian Peat Burning Particles is Limited by Water Soluble Organic Matter (2017)
  • 著者名/発表者名: Jing Chen, Sri Hapsari Budisulistiorini, Masayuki Itoh, Wen-Chien Lee, Takuma Miyakawa, Yuichi Komzaki, LiuDongQing Yang, and Mikinori Kuwata
  • 雑誌名: Atmospheric Chemistry and Physics Discussion 巻: - ページ: 1-35
  • DOI: 10.5194/acp-2017-136
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Evapotranspiration and water source of a tropical rainforest in peninsular Malaysia (2017)
  • 著者名/発表者名: Lion, M., Y. Kosugi, S. Takanashi, S. Noguchi, M. Itoh, M. Katsuyama, N. Matsuo and S.- A. Shamsuddin
  • 雑誌名: Hydrological Processes 巻: 31 号: 24 ページ: 4338-4353
  • DOI: 10.1002/hyp.11360
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Impacts of riparian wetlands on the seasonal variations of watershed-scale methane budget in a temperate monsoonal forest (2016)
  • 著者名/発表者名: A. Sakabe, Y. Kosugi, C. Okumi, M. Itoh, and K. Takahashi
  • 雑誌名: J. Geophys. Res. Biogeosciences 巻: 121 号: 7 ページ: 1717-1732
  • DOI: 10.1002/2015jg003292
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] The impact of tropical peat fire on termite assemblage in Sumatra, Indonesia: reduced complexity of community structure and survival strategies (2016)
  • 著者名/発表者名: Neoh, K.-B., Bong, L.- J., Muhammad, A., Itoh, M., Kozan, O., Takematsu, Y., Yoshimura, T.
  • 雑誌名: Environ. Entomology 巻: 45 号: 5 ページ: 1170-1177
  • DOI: 10.1093/ee/nvw116
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Termite diversity and complexity in Vietnamese agroecosystems along gradient of increasing disturbance (2015)
  • 著者名/発表者名: Kok-Boon Neoh, Lee-Jin Bong, My Thi Nguyen, Vuong Tan Nguyen, Huy Quoc Nguyen, Masayuki Itoh, Osamu Kozan, Tsuyoshi Yoshimura
  • 雑誌名: Journal of Insect Conservation 巻: 19 号: 6 ページ: 1129-1139
  • DOI: 10.1007/s10841-015-9828-8
  • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Understanding the impact of fire on termites in degraded tropical peatlands and the mechanisms for their ecological success: current knowledge and research needs (2015)
  • 著者名/発表者名: Neoh KB, Bong LJ, Muhammad A, Itoh M, Kozan O, Takematsu Y and Yoshimura T
  • 雑誌名: Ecological Research 巻: 30 号: 5 ページ: 759-769
  • DOI: 10.1007/s11284-015-1289-8
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Differences in hydrophyte life-forms induce spatial heterogeneity of CH4 production and its carbon isotopic signature in a temperate bog peatland (2015)
  • 著者名/発表者名: Itoh M, Shimamura T, Ohte N and Takemon Y
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research-Biogeosciences 巻: 120 号: 7 ページ: 1177-1195
  • DOI: 10.1002/2014jg002881
  • 査読あり
• [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
• [学会発表] Impacts of Tropical Peat Fires on Environment (2017)
  • 著者名/発表者名: Itoh, M., Osamu, K., Kuwata, M., Kawasaki, M.
  • 学会等名: The 2nd Asia Research Node Symposium on Humanosphere Science
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] Evaluation of PM10 Emission Ratio from Tropical Peatland Burning by Continuous Air Quality Monitoring Data (2017)
  • 著者名/発表者名: Kuwata, M., Giri1, G., Kozan, O., Itoh, M., Miyakawa, T., Sumin, S., Latif, M. T., Khan, M. F., Iriana, W., Tonokura, K.
  • 学会等名: AOGS 14th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] Light-Absorbing Brown Carbon Aerosol Constituents from Combustion of Indonesian Peat and Biomass (2017)
  • 著者名/発表者名: . Budisulistiorini, S. H., Riva, M., Williams, M., Chen, J., Itoh, M., Gunawan, H., Surratt, J., Kuwata, M.:
  • 学会等名: AOGS 14th Annual Meeting
  • 国際学会
• [学会発表] 熱帯泥炭の好気的分解にともなう二酸化炭素排出量の評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 平野高司，伊藤雅之, 沖元洋介, Wakhid, N., Kusin, K.,
  • 学会等名: 第27回日本熱帯生態学会年次大会
• [学会発表] 熱帯泥炭湿地林における群落スケールメタンフラックスの解明 (2017)
  • 著者名/発表者名: 坂部綾香，伊藤雅之, Kusin, K., 平野高司
  • 学会等名: 日本農業気象学会2017年全国大会
• [学会発表] Chemical Characterization of Organic Aerosol Emitted from Combustion of Indonesian Peat and Biomass (2016)
  • 著者名/発表者名: Budisulistiorini, S. H., Riva, M., Williams, M., Chen, J., Itoh, M., Gunawan, H., Surratt, J., Kuwata, M.
  • 学会等名: AAAR 35th Annual Conference
  • 発表場所: Portland, Oregon, USA
  • 年月日: 2016-10-18
  • 国際学会
• [学会発表] Change of water chemistry (Dissolved Organic Carbon) with frequent peat fires in Indonesian Peatland (2016)
  • 著者名/発表者名: Itoh, M., Nishimura, H., Shiodera, S., Hirano, T., Osamu, K., Gunawan, H.
  • 学会等名: Internatioal Peat Congress
  • 発表場所: Kuching, Malaysia
  • 年月日: 2016-08-18
  • 国際学会
• [学会発表] The reduced complexity of the termite community structure in Tropical fire-impacted peatlands: A case study from Sumatra Indonesia (2016)
  • 著者名/発表者名: Neoh, K.B. Itoh, M.,Osamu, K.
  • 学会等名: Internatioal Peat Congress
  • 発表場所: Kuching, Malaysia
  • 年月日: 2016-08-17
  • 国際学会
• [学会発表] Spicies composition and environmental factors of grasslands developing on the burnt peatlands in Sumatra, Indonesia (2016)
  • 著者名/発表者名: Shiodera, S., Yabe, k., Itoh, M., Osamu, K., Atikah, T. W., Rahajoe, J.S.
  • 学会等名: Internatioal Peat Congress
  • 発表場所: Kuching, Malaysia
  • 年月日: 2016-08-17
• [学会発表] 熱帯泥炭湿地の急速な環境変化が地下水中の溶存態有機炭素動態に及ぼす影響 (2016)
  • 著者名/発表者名: 伊藤雅之, 西村裕志, 平野高司, Gunawan, H., Kusin, K., 甲山治, 田中洋太郎, 勝山正則
  • 学会等名: 日本地球惑星科学連合 連合大会 2016年大会
  • 発表場所: 幕張 日本
  • 年月日: 2016-05-24