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大気窒素沈着が森林流域の窒素循環に与える感受性の地域性評価

研究課題

研究課題/領域番号 17H03833
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
研究機関九州大学

研究代表者

智和 正明  九州大学, 農学研究院, 准教授 (30380554)

研究分担者 福澤 加里部  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (10456824)
菱 拓雄  九州大学, 農学研究院, 准教授 (50423009)
舘野 隆之輔  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60390712)
柴田 英昭  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70281798)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2018年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2017年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード窒素循環 / 森林生態系 / 土壌生態系 / 地域性
研究成果の概要

石油燃焼や肥料による窒素沈着量の増加が森林生態系に悪影響を及ぼすことが懸念されている.このような窒素沈着に対する森林流域の応答は,森林植生,気象,地質といった地域要因で変動する可能性がある.本研究は,窒素沈着が森林流域の窒素流出に与える感受性の地域性を評価することを目的とし,施肥方法や観測方法を統一した全国初の森林生態系における広域施肥試験を行なった.その結果,窒素流出や窒素施肥に対する応答性は,スギ人工林において顕著に高いことが分かった.これはスギ人工林の窒素吸収量が少ないためと考えられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまで欧州や米国で先進的に行われてきた森林生態系における窒素操作実験について,日本初の複数箇所における広域施肥実験サイトを立ち上げた.施肥方法や観測方法を統一することで,窒素沈着量増加に対する生態系応答をサイト間で評価することを可能にした.本研究で得られた,スギ人工林で窒素流出量が多く,窒素施肥に対する窒素流出の応答性も高いという結果は,森林の水質浄化機能という観点から,スギ人工林の管理の重要性を示唆するものである.

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 4件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Nutrients exported from upland stream water enlarge perennial biomass crops2021

    • 著者名/発表者名
      Chiwa Masaaki、Utsumi Yasuhiro、Tashiro Naoaki、Yasuda Yuko、Shinozuka Ken’ichi、Ru Yang、Nagano Nao、Murata Shusuke、Nakamura Takuma、Yamauchi Kohei、Kabemura Yuji、Ando Tatsuro、Sawamura Hiroshi
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 2200-2200

    • DOI

      10.1038/s41598-021-81191-x

    • 関連する報告書
      2020 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] Low nitrogen retention in a Japanese cedar plantation in a suburban area, western Japan2021

    • 著者名/発表者名
      Yang Ru、Chiwa Masaaki
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 11 号: 1 ページ: 5335-5335

    • DOI

      10.1038/s41598-021-84753-1

    • 関連する報告書
      2020 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] Ten-year determination of atmospheric phosphorus deposition at three forested sites in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Chiwa Masaaki
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment

      巻: 223 ページ: 117247-117247

    • DOI

      10.1016/j.atmosenv.2019.117247

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] P and K additions enhance canopy N retention and accelerate the associated leaching2019

    • 著者名/発表者名
      Chiwa M., Sheppard L. J., Leith I. D., Leeson S. R., Tang Y. S., Cape J. N.
    • 雑誌名

      Biogeochemistry

      巻: 142 号: 3 ページ: 413-423

    • DOI

      10.1007/s10533-019-00543-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitrate leaching from Japanese temperate forest ecosystems in response to elevated atmospheric N deposition2019

    • 著者名/発表者名
      Chiwa M., Tateno R., Hishi T., Shibata H.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 24 号: 1 ページ: 1-15

    • DOI

      10.1080/13416979.2018.1530082

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-term interactive effects of N addition with P and K availability on N status of Sphagnum2018

    • 著者名/発表者名
      Chiwa Masaaki、Sheppard Lucy J.、Leith Ian D.、Leeson Sarah R.、Tang Y. Sim、Neil Cape J.
    • 雑誌名

      Environmental Pollution

      巻: 237 ページ: 468-472

    • DOI

      10.1016/j.envpol.2018.02.076

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 農耕地に囲まれた市街域とそれに隣接した森林域における大気沈着量の比較 -北海道足寄町における事例-2018

    • 著者名/発表者名
      智和正明,村田秀介,中村琢磨
    • 雑誌名

      九州大学農学部演習林報告

      巻: 99 ページ: 35-38

    • NAID

      120006456378

    • 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
  • [学会発表] 大気窒素沈着量増加と下層植生衰退に対する樹木蒸散の応答2021

    • 著者名/発表者名
      長野菜穂,智和正明,久米朋宜,内海康弘,田代直明,大槻恭一
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 窒素負荷増加に対する樹木蒸散の短期応答2020

    • 著者名/発表者名
      長野菜穂, 智和正明, 久米朋宣, 内海泰弘, 田代直明, 大槻恭一
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 窒素負荷に対するスギの窒素流出の応答性2019

    • 著者名/発表者名
      楊茹,智和正明
    • 学会等名
      日本森林学会130回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Atmospheric phosphorus deposition in a suburban-forested site, western Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Lu Zhang, Masaaki Chiwa, Jeong Seonghun, Jun'ichiro Ide, Kyoichi Otsuki
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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