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バイオチャーが森林生態系の有機物堆積層の構造と機能に与える影響

研究課題

研究課題/領域番号 18K06433
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分45040:生態学および環境学関連
研究機関玉川大学 (2020)
早稲田大学 (2018-2019)

研究代表者

友常 満利  玉川大学, 農学部, 助教 (90765124)

研究分担者 藤嶽 暢英  神戸大学, 農学研究科, 教授 (50243332)
吉竹 晋平  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助手 (50643649)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードバイオチャー / 炭素隔離 / 森林生態系 / 物質循環 / 地球温暖化 / 有機物分解 / 土壌呼吸 / 温暖化 / リター / 微生物
研究成果の概要

地球温暖化の効果的な対策の一つとして、森林生態系へのバイオチャー散布が注目されている。本研究では、林床へのバイオチャー散布が、表層土壌 (有機物堆積層) の構造と機能 に与える影響を評価した。その結果、バイオチャーは有機物堆積層の物理・化学・生物構造を大きく改変し、リターの分解速度を上昇させた。これは、バイオチャーとして投入された炭素量を数年で相殺すること、また分解にともない放出される栄養塩が林冠木の生産量を上昇させることを意味している。したがって、有機物堆積層の動態が森林生態系全体の炭素吸収・隔離能に大きな影響を与える重要な要素であることが明らかにされた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年、世界各地で森林生態系へのバイオチャー散布の実証実験が試みられている。本研究は、その中でも最も重要な土壌表層、有機物堆積層の挙動に一早く着目し、バイオチャーが「土壌圏への炭素貯留」と「樹木への栄養塩供給」という二つの機能に与える影響とそのメカニズムを解明したものである。これは、森林へのバイオチャー散布を新たな炭素隔離法として提唱していくための重要な根拠となる。また、この挙動が生態系全体の炭素吸収・隔離能に大きな影響を与えうることが示され、有機物堆積層の質、すなわち優占種の異なる様々な森林での研究の必要性を示唆している。

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2021 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、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件)

  • [雑誌論文] Effects of the Application of Biochar to Plant Growth and Net Primary Production in an Oak Forest2021

    • 著者名/発表者名
      Ohtsuka Toshiyuki、Tomotsune Mitsutoshi、Ando Masaki、Tsukimori Yuki、Koizumi Hiroshi、Yoshitake Shinpei
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 12 号: 2 ページ: 152-152

    • DOI

      10.3390/f12020152

    • 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] Photosynthetic response of young oaks to biochar amendment in field conditions over 3 years2021

    • 著者名/発表者名
      Tanazawa Yumina、Tomotsune Mitsutoshi、Suzuki Takeshi、Koizumi Hiroshi、Yoshitake Shinpei
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 26 号: 2 ページ: 116-126

    • DOI

      10.1080/13416979.2020.1866231

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Comparison of inter-annual variation in net primary production among three forest types in the same region over 7 years2020

    • 著者名/発表者名
      Kato Yuki、Tomotsune Mitsutoshi、Shiote Fumiya、Koyama Yuta、Koizumi Hiroshi、Yoshitake Shinpei
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 26 号: 2 ページ: 110-115

    • DOI

      10.1080/13416979.2020.1857006

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effect of crab burrows on CO2 efflux from the sediment surface to the atmosphere in a subtropical mangrove forest on Ishigaki Island, southwestern Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune M., Arai H., Yoshitake S., Kida M., Fujitake N., Kinjo K., Ohtsuka T.
    • 雑誌名

      Estuaries and Coasts

      巻: 43 号: 1 ページ: 102-110

    • DOI

      10.1007/s12237-019-00667-2

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of biochar addition on leaf litter decomposition at the soil surface during three years in a warm-temperate secondary deciduous forest, Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Minamino Y, Fujitake N., Suzuki T., Yoshitake S., Koizumi H., Tomotsune M.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 9 号: 1 ページ: 16961-16961

    • DOI

      10.1038/s41598-019-53615-2

    • NAID

      120006873032

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Comparison of carbon dynamics among three cool-temperate forests (Quercus serrata, Larix kaempferi and Pinus densiflora) under the same climate conditions in Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune M., Suzuki Y., Kato Y., Masuda R., Suminokura N., Koyama Y., Sakamaki Y., Koizumi H.
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Protection

      巻: 10 号: 07 ページ: 929-941

    • DOI

      10.4236/jep.2019.107055

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Priming effect of Miscanthus sinensis derived biochar on brown forest soil.2019

    • 著者名/発表者名
      Iimura, Y., Natsuhara, M., Ohtsuka, T., Tomotsune, M., Yoshitake、S., Koizumi, H.
    • 雑誌名

      Soil chemistry and soil mineralogy

      巻: 65 号: 6 ページ: 550-556

    • DOI

      10.1080/00380768.2019.1672101

    • NAID

      210000157215

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大学キャンパス里山林における林分構造の変遷2021

    • 著者名/発表者名
      関川清広、高倉亮祐、岩上茜、 池之詩織、友常 満利
    • 学会等名
      第68回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 暖温帯コナラ林におけるバイオチャー散布が生態系の炭素隔離能に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      友常満利, 吉竹晋平, 大塚俊之, 藤嶽暢英, 月森勇気, 増田信悟, 惠日格也
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林の土壌炭素フラックスに及ぼす影響は3年で減衰する2020

    • 著者名/発表者名
      惠日格也、友常満利、小泉博、吉竹晋平
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布がコナラ実生栽培実験における土壌層位間のCNP動態に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      吉新昌平、久保田大雅、棚澤由実菜、友常満利、吉竹晋平
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 野外でのバイオチャー散布がその後3年間のコナラ若木の光合成に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      棚澤由実菜、友常満利、鈴木武志、小泉博、吉竹晋平
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 同一地域の異なる森林タイプにおける7年間にわたる炭素収支の比較2020

    • 著者名/発表者名
      加藤夕貴、友常満利、塩手文也、小山悠太、小泉博、吉竹晋平
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of biochar amendment on biometric net ecosystem production during three years in a secondary warm-temperate deciduous forest, Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune M., Yoshitake S., Ohtsuka T., Fujitake N., Tsukimori Y., Masuda S., Enichi K., Koizumi H.
    • 学会等名
      2019 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Three-year's responses of soil nutrients and microbial community to the biochar amendment in a warm-temperate deciduous forest in Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Yoshitake S., Tomotsune M., Koizumi H., Ohtsuka, T.
    • 学会等名
      2019 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of biochar amendment on photosynthesis of oaks in a warm-temperate climate, Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Tanazawa Y., Tomotsune M., Suzuki T., Koizumi H., Yoshitake S.
    • 学会等名
      2019 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effects of biochar amendment on soil carbon flux for three years in a warm-temperate deciduous forest in Japan.2019

    • 著者名/発表者名
      Enichi K., Tsukimori Y., Tomotsune M., Koizumi H., Yoshitake S.
    • 学会等名
      2019 American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林の土壌炭素フラックスに及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      惠日格也, 月森勇気, 友常満利, 小泉博
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] バイオチャー散布が暖温帯コナラ林の光合成に与える影響 -無機栄養塩との関係2019

    • 著者名/発表者名
      棚澤由実菜, 月森勇気, 友常満利, 鈴木武志, 小泉博
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 暖温帯コナラ林におけるバイオチャー散布がリター分解に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      南埜幸也, 藤嶽暢英, 吉竹晋平, 鈴木武志, 友常満利
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 暖温帯コナラ林におけるバイオチャー散布後3年間の炭素動態2019

    • 著者名/発表者名
      月森勇気, 友常満利, 惠日格也, 棚澤由実菜, 小泉博
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of biochar amendment to soil respiration during three years in a secondary warm-temperate deciduous forest, Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Tomotsune. M, Yamada R., Tsukimori Y., Minamino Y., Fujitake N., Koizumi H.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of biochar amendment to soil respiration during three years in a secondary warm-temperate deciduous forest, Japan.2018

    • 著者名/発表者名
      Minamino Y., Tomoki C., Fujitake N., Suzuki T., Tomotsune M.
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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