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根圏での樹木と林床植生間の競争緩和が窒素動態と菌根を介した樹木の生長に及ぼす影響

研究課題

研究課題/領域番号 17K07830
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 森林科学
研究機関北海道大学

研究代表者

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)

研究分担者 谷口 武士  鳥取大学, 乾燥地研究センター, 准教授 (10524275)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019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)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード土壌窒素 / ササ / ミズナラ / 細根 / 純一次生産 / 外生菌根菌 / 土壌環境 / 食害 / 林床植生 / 樹木 / 微生物 / 環境 / 外生菌根 / 一次生産 / 植物 / 生態学 / 土壌学
研究成果の概要

冷温帯林における代表的な林床植生であるクマイザサ地上部を実験的に除去し、土壌窒素動態や細根動態、樹木の生産量、樹木根での外生菌根の形成および種組成へ及ぼす影響を調べた。ササ除去による土壌中の無機態窒素量の変化は小さかった。ササ細根はササ除去後にも維持されていたことから、ササによる窒素吸収が継続しているためと考えられた。またササ除去による樹木の生長、菌根化率、外生菌種組成の変化も小さかった。本研究から、短期的にはササ除去後が土壌の窒素動態、菌根菌動態および樹木の生長へ及ぼす影響は小さいことが明らかになった。これはクマイザサの地上部の撹乱に対する抵抗性が強いことによると考えられた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

樹木ではなく林床植生の地上部撹乱に着目して地下部応答と窒素動態の関係、樹木や外生菌根菌動態の応答を示し、いずれも短期的に変化しにくいことが明らかになった。これは、さまざまな撹乱や環境変化に曝されうる森林が細根動態や菌根菌動態を通じて森林の生産性や生態系機能を維持するメカニズムの解明において有用な知見である。また、集水域スケールで林床植生除去の影響を評価した研究はこれまでにない。社会的には、植生撹乱に対する生態系のレジリエンスがクマイザサが生育する森林では比較的大きいことが明らかになり、森林のもつ生態系サービスの維持・予測、北方林における持続的な林業の方策にも示唆を与えるものである。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 7件) 学会発表 (4件)

  • [雑誌論文] Stream water quality in relation to watershed‐scale practical forest management in a cool‐temperate natural forest in northern Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuzawa Karibu、Satoh Fuyuki、Shibata Hideaki、Kamiura Tatsuya、Kozuka Chikara、Takanishi Toshikazu、Hayakashi Shintaro、Hirano Yuya、Mamiya Wataru、Yabuhara Yuri、Sakai Rei、Sugiyama Hiroshi、Masumoto Hiroshi、Fukuzawa Naoko、Takeda Tetsuji、Morita Hideaki、Yamanouchi Makoto、Hasegawa Junko、Yoshida Toshiya
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: - 号: 5 ページ: 742-749

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12094

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Communities of arbuscular mycorrhizal fungi in forest ecosystems in Japan’s temperate region may be primarily constituted by limited fungal taxa.2020

    • 著者名/発表者名
      Miyake H., Ishitsuka S., Taniguchi T., Yamato M.
    • 雑誌名

      Mycorrhiza

      巻: ― 号: 2-3 ページ: 257-268

    • DOI

      10.1007/s00572-020-00945-z

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soil prokaryotic community structure is determined by a plant-induced soil salinity gradient rather than other environmental parameters associated with plant presence in a saline grassland2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Chikae、Imada Shogo、Taniguchi Takeshi、Du Sheng、Yamanaka Norikazu、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      Journal of Arid Environments

      巻: 176 ページ: 104100-104100

    • DOI

      10.1016/j.jaridenv.2020.104100

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Soil nitrogen cycling is determined by the competition between mycorrhiza and ammonia‐oxidizing prokaryotes2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Chikae、Taniguchi Takeshi、Du Sheng、Yamanaka Norikazu、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      Ecology

      巻: 101 号: 3 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1002/ecy.2963

    • NAID

      120006810862

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Does conversion from natural forest to plantation affect fungal and bacterial biodiversity, community structure, and co-occurrence networks in the organic horizon and mineral soil?2019

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Masataka、Imamura Shihomi、Taniguchi Takeshi、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 446 ページ: 238-250

    • DOI

      10.1016/j.foreco.2019.05.042

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of a freeze-thaw cycle on dissolved nitrogen dynamics and its relation to dissolved organic matter and soil microbial biomass in the soil of a northern hardwood forest2019

    • 著者名/発表者名
      Watanabe Tsunehiro、Tateno Ryunosuke、Imada Shogo、Fukuzawa Karibu、Isobe Kazuo、Urakawa Rieko、Oda Tomoki、Hosokawa Nanae、Sasai Takahiro、Inagaki Yoshiyuki、Hishi Takuo、Toda Hiroto、Shibata Hideaki
    • 雑誌名

      Biogeochemistry

      巻: 142 号: 3 ページ: 319-338

    • DOI

      10.1007/s10533-019-00537-w

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stream Runoff and Nitrate Recovery Times After Forest Disturbance in the USA and Japan2018

    • 著者名/発表者名
      Oda Tomoki、Green Mark B.、Urakawa Rieko、Scanlon Todd M.、Sebestyen Stephen D.、McGuire Kevin J.、Katsuyama Masanori、Fukuzawa Karibu、Adams Mary B.、Ohte Nobuhito
    • 雑誌名

      Water Resources Research

      巻: 54 号: 9 ページ: 6042-6054

    • DOI

      10.1029/2017wr021986

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 冷温帯林におけるササ除去が窒素動態および外生菌根菌組成に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      福澤加里部、谷口武士、野村睦、中山理智
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 北海道東部の森林における土壌微生物群集と窒素無機化ポテンシャルの関係2020

    • 著者名/発表者名
      中山理智、今村志帆美、龍見史恵、谷口武士、舘野隆之輔
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 冷温帯林でのササ除去前後における樹木と共生した外生菌根菌組成2019

    • 著者名/発表者名
      福澤加里部・谷口武士
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 冷温帯林におけるササの除去は土壌水分と窒素動態を変えるか?2018

    • 著者名/発表者名
      福澤加里部・谷口武士・野村睦
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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