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環境DNA法による土壌微生物動態評価から温暖化に伴う土壌有機炭素の変動要因を探る

研究課題

研究課題/領域番号 16K00573
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境影響評価
研究機関広島大学

研究代表者

近藤 俊明  広島大学, 国際協力研究科, 特任准教授 (40391106)

研究分担者 梁 乃申  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 主任研究員 (50391173)
寺本 宗正  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 特別研究員 (10761041)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード土壌呼吸 / 微生物呼吸 / メタゲノム / 分子生態学 / 土壌微生物 / 環境DNA / 気候変動
研究成果の概要

温暖化操作実験のもと、微生物呼吸が長期に渡って測定されている西日本の森林において、遺伝解析を用いて土壌微生物動態を把握することで、温暖化に対して土壌微生物相がどのような応答を示し、結果として微生物呼吸がどう変動するのかといった、一連の微生物呼吸プロセスの解明を行った。その結果、温暖化環境下においても微生物呼吸量の減少をもたらすと考えられる土壌微生物種の消失や土壌微生物量の減少が生じないことなどが明らかとなり、森林生態系における土壌微生物相の高い温度耐性が、温暖化効果の長期維持(微生物呼吸量の増加)の要因になっていると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

森林生態系が将来に渡ってCO2吸収源として機能するのか、あるいは温暖化に伴って土壌有機物分解が促進し、更なる温暖化と微生物呼吸の増加が生じることで放出源へと転換するのかといった疑問に対する回答は、未だ憶測の域を出ていない。本研究では、温暖化操作実験下において土壌呼吸の連続測定が行われている西日本の森林において、最新の遺伝解析手法である「次世代シーケンサーを活用した環境DNA解析法」により、温暖化に伴う土壌微生物動態の変化を解明した。得られた知見はこれまでブラックボックスとされてきた「温暖化環境下における土壌微生物動態」の解明に寄与するもので、気候変動影響の将来予測に貢献するものと言える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 学会発表 (17件) (うち国際学会 10件)

  • [国際共同研究] 中国科学院西双版納熱帯研究所(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 遺伝解析による土壌微生物評価から温暖化に伴う土壌呼吸量の変動要因を探る2019

    • 著者名/発表者名
      近藤俊明・寺本宗正・高木健太郎・小嵐 淳・安藤麻里子・高木正博・石田祐宣・梁 乃申.
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 炭素・窒素同位体比で探る森林土壌有機物の蓄積状況2019

    • 著者名/発表者名
      安藤 麻里子・小嵐 淳・高木健太郎・近藤俊明・寺本宗正・永野博彦・國分陽子・高木正博・石田祐宣・梁 乃申
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 温暖化は土壌に貯留する有機炭素にどのような変化をもたらすか?2019

    • 著者名/発表者名
      小嵐 淳・安藤麻里子・高木健太郎・近藤俊明・寺本宗正・永野博彦・國分陽子・高木正博・石田祐宣・平舘俊太郎・梁 乃申
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 10年間の地温上昇処理が道北の植林泥炭地の微生物呼吸量に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      高木健太郎・梁 乃申・Aguilos MS・Kira RM・寺本宗正・小林 真・孫 力飛・近藤俊明・小嵐 淳・安藤麻里子
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 落葉広葉樹林における窒素沈着量と土壌微生物特性の関係2019

    • 著者名/発表者名
      永野博彦・安藤麻里子・福島慶太郎・中山理智・堅田元喜・山口高志・渡辺 誠・近藤俊明・舘野隆之輔・小嵐 淳
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 東広島アラカシ林における微生物呼吸に対する長期的な温暖化の影響2018

    • 著者名/発表者名
      寺本宗正・梁 乃申・近藤俊明・曾 継業・中根周歩
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Response of soil microbial community to climate change2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Teramoto M, Nakane K, Takagi K, Koarashi J, Andoh M, Takagi M, Ishida S & Liang N
    • 学会等名
      ILTER Annual Coordinating Committee Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term warming effect on heterotrophic respiration in a warm-temperate evergreen broad -leaved forest in western Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Teramoto M, Kondo T, Liang N, Zeng J, Nakane K, Koarashi J & Andoh M
    • 学会等名
      ILTER Annual Coordinating Committee Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term Monitoring Soil Carbon Dynamics of Asian Terrestrial Ecosystem by An Automated Chamber Network2018

    • 著者名/発表者名
      Liang N, Chiang PN, Wang Y, Teramoto M, Takagi K, Kondo T, 5Koarashi J, Zhang Y, Li S, Fang J, Piao S, Lai DYF, Takagi M, Ishida S, Hirano T, Zeng J, Takahashi Y, Andoh M & Harun I
    • 学会等名
      ILTER Annual Coordinating Committee Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Warming-induced enhancement of soil heterotrophic respiration is linearly increased by the current year's litterfall supply in a cool-temperate forested peatland2018

    • 著者名/発表者名
      Takagi K, Liang N, Aguilos MM, Kira RM, Teramoto M, Kobayashi M, Son R, Kondo T, Koarashi J & Andoh M
    • 学会等名
      ILTER Annual Coordinating Committee Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimating the carbon source in soil respiration and the effects of warming using radiocarbon signatures2018

    • 著者名/発表者名
      Andoh M, Koarashi J, Liang N, Teramoto M, Kondo T & Takagi K
    • 学会等名
      ILTER Annual Coordinating Committee Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Response and feedback of soil microbiota to global warming2018

    • 著者名/発表者名
      Kondo T, Teramoto M, Nakane K, Takagi K, Takagi M, Ishida S & Liang N
    • 学会等名
      The 8th EAFES International Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Automated Chamber Network for Estimation of CO2/CH4 Sink/Source of Asian Terrestrial Ecosystems2018

    • 著者名/発表者名
      Liang N, Teramoto M, Takagi K, Kondo T, Zhang Y, He J, Wang Y, Li S, Fang J, Piao S, Lai Y, Takagi M, Ishida S, Chiang P, Zeng J & Harun I
    • 学会等名
      The 8th EAFES International Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sustained stimulatory warming effect on soil organic carbon decomposition in Asian monsoon forests: long-term empirical validation using chamber network2018

    • 著者名/発表者名
      Teramoto M, Liang N, Takagi K, Kondo T, Takagi M, Ishida S, Zhang Y, Lai DYF, Zeng J & Nakane K
    • 学会等名
      The 8th EAFES International Congress
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The influence of long-term soil warming on heterotrophic respiration in an evergreen broad-leaved forest in Hiroshima2018

    • 著者名/発表者名
      Munemasa Teramoto, Naishen Liang, Toshiaki Kondo, Jiye Zeng & Kaneyuki Nakane
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union Meeting
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Soil Respiration in Asian Forests under Climate Change2018

    • 著者名/発表者名
      Toshiaki Kondo
    • 学会等名
      The 8th East Asian Federation of Ecological Societies International Congress
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 東広島アラカシ林における微生物呼吸に対する長期的な温暖化の影響2018

    • 著者名/発表者名
      寺本宗正、梁 乃申、近藤俊明、曾 継業、中根周歩
    • 学会等名
      第129回日本森林学大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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