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熱帯季節林のパラドックスの解明:気候変動は同生態系の存続に影響を及ぼすか?

研究課題

研究課題/領域番号 19K06135
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40010:森林科学関連
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

飯田 真一  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70375434)

研究分担者 山中 勤  筑波大学, 生命環境系, 教授 (80304369)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード熱帯季節林 / 吸水深度 / 蒸散量 / 植物季節 / 生態水文学 / カンボジア / 熱帯季節落葉林 / 樹木の吸水深度 / 蒸散 / 水の安定同位体比
研究開始時の研究の概要

熱帯季節林は土壌が乾燥する乾季に葉を落とした後、ほとんど間をおかずに、乾燥が継続したままの状態で葉を出す(展葉する)という特徴を有する。乾季の展葉は植物にとって不利益となる可能性も考えられるため、熱帯季節林のパラドックスとも呼ばれる。熱帯季節林が分布するインドシナ半島では気候変動によって雨量の減少が予測されており、同地域の熱帯季節林は大きな影響を受ける可能性がある。そこで、樹木が利用する水分量と土壌中の水の量、樹木内部の水と土壌中の水の特性を比較し、乾季に樹木が利用する水源を明らかにする。その上で、雨量の減少が熱帯季節林の存続に及ぼす影響の予測を行う。

研究成果の概要

東南アジア域の熱帯季節林地帯における落葉林は乾季のうちに早い展葉を行い、蒸散することが観測データから裏付けられた。特に、2010-2020年で最も乾燥した2020年でも、樹木は早い展葉を行った。しかし、乾燥の影響で蒸散量は約半分まで減少し、水ストレスが生じた。枝に含まれる水の安定同位体比の解析結果から、深度120cm以深から吸水する樹木の存在が示唆された。このように、異常乾燥が進むと蒸散量は減少するが、深部からの吸水によって生命活動を維持していた。エルニーニョ現象や気候変動によって増加する異常乾燥の影響については、今後も検討を要する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

インドシナ半島の熱帯季節林は経済活動の発展等によって減少しているが、カンボジアには天然林が残存しており、貴重な生態系となっている。本研究によって、厳しい乾燥条件下で早い展葉を行うこと、また異常乾燥時には蒸散量が大きく減少するが、土壌深部からの吸水によって生命活動を維持することが明らかとなった。このことは、同生態系の保全策の検討に科学的知見を供給するのみならず、気候変動によって頻発が懸念される異常乾燥による影響について、今後、植物生理学的検討も含めた評価を早急に実施する必要性を示すものである。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 オープンアクセス 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] Forestry Administration(カンボジア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Delaware(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Forestry Administration(カンボジア)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Delaware(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Forestry Administration(カンボジア)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Delaware(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Forestry Administration(カンボジア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Delaware(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Forest Administration(カンボジア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Delaware(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] カンボジア熱帯季節林地帯の落葉林における蒸発散過程:上層木および下層植生による水循環への寄与の解明に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      飯田真一、清水貴範、玉井幸治、壁谷直記、清水晃、荒木誠、大貫靖浩、伊藤江利子、田中憲蔵、鳥山淳平、久保田多余子、山中勤、Sophal Chann、Delphis Levia
    • 雑誌名

      日本水文科学会誌

      巻: 52 号: 2 ページ: 65-72

    • DOI

      10.4145/jahs.52.65

    • ISSN
      1342-9612, 1883-7166
    • 年月日
      2022-08-25
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Evapotranspiration from the understory of a tropical dry deciduous forest in Cambodia2020

    • 著者名/発表者名
      Iida Shin'ichi、Shimizu Takanori、Tamai Koji、Kabeya Naoki、Shimizu Akira、Ito Eriko、Ohnuki Yasuhiro、Chann Sophal、Levia Delphis F.
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 295 ページ: 108170-108170

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2020.108170

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Commentary: What We Know About Stemflow's Infiltration Area2020

    • 著者名/発表者名
      Carlyle-Moses Darryl E.、Iida Shin'ichi、Germer Sonja、Llorens Pilar、Michalzik Beate、Nanko Kazuki、Tanaka Tadashi、Tischer Alexander、Levia Delphis F.
    • 雑誌名

      Frontiers in Forests and Global Change

      巻: 3 ページ: 577247-577247

    • DOI

      10.3389/ffgc.2020.577247

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] The Necessity of Sensor Calibration for the Precise Measurement of Water Fluxes in Forest Ecosystems2020

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichi Iida、Takanori Shimizu、Yoshinori Shinohara、Shin'ichi Takeuchi 、Tomo'omi Kumagai
    • 雑誌名

      Forest-Water Interactions、Ecological Studies Series

      巻: 240 ページ: 29-54

    • DOI

      10.1007/978-3-030-26086-6_2

    • ISBN
      9783030260859, 9783030260866
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Effect of groundwater depletion caused by extreme drought on transpiration activity in a dry evergreen forest2023

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichi Iida, Takanori Shimizu, Koji Tamai, Naoki Kabeya, Akira Shimizu, Eriko Ito, Yasuhiro Ohnuki, Sophal Chann, Delphis F. Levia
    • 学会等名
      Japan Geoscience Union
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] カンボジア乾燥落葉林における乾季蒸散活動の利用水源に関する検討2023

    • 著者名/発表者名
      飯田真一・大貫靖浩・荒木誠・鳥山淳平・清水貴範・玉井幸治・壁谷直記・清水晃・伊藤江利子・久保田多余子・山中 勤・田中憲蔵・チャン ソファル・レヴィア デルフィス
    • 学会等名
      水文・水資源学会/日本水文科学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Contribution of understory vegetation to evapotranspirational processes in a tropical dry deciduous forest in Cambodia2023

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichi Iida, Takanori Shimizu, Koji Tamai, Naoki Kabeya, Akira Shimizu, Makoto Araki, Yasuhiro Ohnuki, Eriko Ito, Jumpei Toriyama, Tanaka Kenzo, Tayoko Kubota, Tsutomu Yamanaka, Sophal Chann, Delphis F Levia
    • 学会等名
      American Geophysical Union
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] エルニーニョ現象による異常乾燥が乾燥常緑林の水利用に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      飯田真一・清水貴範・玉井幸治・壁谷直記・清水晃・伊藤江利子・大貫靖浩・Sophal Chann・Delphis Levia
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 乾燥常緑林における降雨レジームとリーフフェノロジーが樹液流速測定値に与える影響2022

    • 著者名/発表者名
      飯田真一、清水貴範、玉井幸治、壁谷直記、清水晃、伊藤江利子、大貫靖浩、Sophal Chann、Delphis Levia
    • 学会等名
      水文・水資源学会/日本水文科学会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Contribution of understory vegetation to evapotranspiration in a tropical dry forest, Cambodia2021

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichi Iida, Takanori Shimizu, Koji Tamai, Naoki Kabeya, Akira Shimizu, Eriko Ito, Yasuhiro Ohnuki, Sophal Chann, Delphis Levia
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021, AHW20-P01.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 熱帯季節落葉林での蒸発散収支に基づく樹液流速測定法の過小評価に関する検討2021

    • 著者名/発表者名
      飯田真一・清水貴範・玉井幸治・壁谷直記・清水晃・伊藤江利子・大貫靖浩・Sophal Chann・Delphis Levia
    • 学会等名
      水文・水資源学会/日本水文科学会2021年度研究発表会要旨集,PP-B-39.
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamic calibration of tipping-bucket rain gauges and flow meters for precise measurements of rainfall partitioning2020

    • 著者名/発表者名
      Iida Shin'ichi、Shimizu Takanori、Shinohara Yoshinori、Takeuchi Shinichi、Kumagai Tomo'omi、Carlyle-Moses Darryl E.、Levia Delphis
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Stand-Scale Metrics for Expressing Stemflow Commensurate with its Ecohydrological Importance2019

    • 著者名/発表者名
      Darryl Carlyle-Moses、Shin'ichi Iida、Sonja Germer、Pilar Llorens、Beate Michalzik、Kazuki Nanko、Alexander Tischer、Delphis Levia
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quantifying stemflow to better express its ecohydrological significance2019

    • 著者名/発表者名
      Shin'ichi Iida、Darryl E. Carlye-Moses、Sonja Germer、Pilar Llorens、Beate Michalzik、Kazuki Nanko、Alexander Tischer、Delphis F. Levia
    • 学会等名
      Japan Geosciences Union Meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] カンボジア低地落葉林における下層植生が蒸発散プロセスに与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      飯田真一、清水貴範、玉井幸治、壁谷直記、清水晃、伊藤江利子、大貫靖浩、Sophal Chann、Delphis Levia
    • 学会等名
      水文・水資源学会研究発表会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 樹幹流の生態水文学的重要性を表現するための指標2019

    • 著者名/発表者名
      飯田真一、Darryl E. Carlye-Moses、Sonja Germer、Pilar Llorens、Beate Michalzik、南光一樹、Alexander Tischer、Delphis F. Levia
    • 学会等名
      日本水文科学会学術大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 熱帯季節林のパラドックスの解明:気候変動は同生態系の存続に影響を及ぼすか?

    • URL

      https://www.ffpri.affrc.go.jp/ipo/jointresearch/paradox/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] 熱帯季節林のパラドックスの解明:気候変動は同生態系の存続に影響を及ぼすか?

    • URL

      https://www.ffpri.affrc.go.jp/en/ipo/collaborativeresearch/paradox/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [備考] 熱帯季節林のパラドックスの解明:気候変動は同生態系の存続に影響を及ぼすか? (2019~2022)

    • URL

      https://www.ffpri.affrc.go.jp/ipo/jointresearch/paradox/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] 熱帯季節林のパラドックスの解明:気候変動は同生態系の存続に影響を及ぼすか? (2019~2022)

    • URL

      https://www.ffpri.affrc.go.jp/en/ipo/collaborativeresearch/paradox/index.html

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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