• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

樹木の情報統合メカニズムを応用した新しい育林技術の構築

研究課題

研究課題/領域番号 19KT0034
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分特設分野
研究分野 次世代の農資源利用
研究機関京都大学

研究代表者

舘野 隆之輔  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 教授 (60390712)

研究分担者 小林 和也  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (00648280)
研究期間 (年度) 2019-07-17 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021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: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード同種間相互作用 / 他種間相互作用 / 混植 / 情報統合 / ネットワーク構造 / 微生物機能群 / 根滲出物 / 窒素無機化
研究開始時の研究の概要

本研究は、針葉樹一斉造林地を有用広葉樹からなる広葉樹林へ誘導する際にどのような樹種の組み合わせを選定すれば、木材生産、地力維持、養分流出抑制など生態系の持つさまざまな機能を多面的に発揮できるのかを明らかにし、実用化に向けた課題を抽出することを目指す。本研究では、現存する発達した天然林における樹種の成長や動態を明らかにするとともに、生物群集の多様性と生態系機能との関係を明らかにする。また種子、実生、成木など様々な生育段階において、樹木の成長パラメータや植物と微生物間の相互作用、土壌養分や養分流出が、樹種の組み合わせでどのように変化するかを野外調査やポット実験、モデルなどを用いて明らかにする。

研究成果の概要

本研究は、針葉樹一斉造林地の広葉樹林化を効果的に行う新しい施業体系の構築を目指し、樹木や微生物の多様性や生物間相互作用と生態系機能の関係に注目して研究を行った。天然林での長期データの解析により、生物間相互作用はみられなかったが、この地域の極相林を構成する樹種で高い成長量が検出された。また土壌に関して、樹種の多様性は、微生物の多様性には必ずしも影響を与えないが、共起ネットワーク構造に影響を及ぼし、その結果、土壌機能にも影響を及ぼすことが示唆された。本研究では、樹木、微生物に限らず、一般的な多様性指数だけでなく、種間の組み合わせが森林の生産性や土壌機能などの生態系機能に重要であることが示された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究は、植物間の情報統合理論や多様な生物群集間のネットワーク理論など新しい生物理論を活用し、樹種間の組み合わせや樹種の多様性を活用した施業体系を確立することを目指して行った点では、学術的にも意義があると考える。具体的なメカニズムの解明までは至らなかったが、本研究の成果は、森林の生産性や土壌機能などの生態系機能を発揮するためには、背後にある生物学的なメカニズムの重要性を示すものであった。さらなる解析が必要ではあるが、今後の有用広葉樹資源の安定供給や多様な生態系機能が発揮できる森林を造成する上でも、本研究の知見は重要になると考えている。

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (4件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Rhizosphere effects on soil extracellular enzymatic activity and microbial abundance during the low-temperature dormant season in a northern hardwood forest2022

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Masataka、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      Rhizosphere

      巻: 21 ページ: 100465-100465

    • DOI

      10.1016/j.rhisph.2021.100465

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Microbial functions and soil nitrogen mineralisation processes in the soil of a cool temperate forest in northern Japan2021

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

      Biogeochemistry

      巻: 155 号: 3 ページ: 359-379

    • DOI

      10.1007/s10533-021-00830-7

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In-situ measurement of the effect of canopy tree fine roots on nitrogen availability in forest soil2021

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Masataka、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      Rhizosphere

      巻: 18 ページ: 100324-100324

    • DOI

      10.1016/j.rhisph.2021.100324

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arbuscular Mycorrhizal Community in Roots and Nitrogen Uptake Patterns of Understory Trees Beneath Ectomycorrhizal and Non-ectomycorrhizal Overstory Trees2021

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Chikae、Hyodo Fujio、Taniguchi Takeshi、Shi Weiyu、Koba Keisuke、Fukushima Keitaro、Du Sheng、Yamanaka Norikazu、Templer Pamela、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      Frontiers in Plant Science

      巻: 11 ページ: 583585-583585

    • DOI

      10.3389/fpls.2020.583585

    • 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] Nitrogen source utilization in co-existing canopy tree and dwarf bamboo in a northern hardwood forest in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Tateno Ryunosuke、Nakayama Masataka、Yano Midori、Fukuzawa Karibu、Inagaki Yoshiyuki、Koba Keisuke、Ugawa Shin
    • 雑誌名

      Trees

      巻: 34 号: 4 ページ: 1047-1057

    • DOI

      10.1007/s00468-020-01980-1

    • NAID

      120006870878

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of root litter addition on nitrogen mineralization rate under laboratory low‐temperature conditions in soil from a Japanese northern hardwood forest2020

    • 著者名/発表者名
      Hosokawa Nanae、Isobe Kazuo、Urakawa Rieko、Tateno Ryunosuke、Fukuzawa Karibu、Watanabe Tsunehiro、Shibata Hideaki
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 35 号: 5 ページ: 888-899

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12154

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of host effects on ectomycorrhizal fungal community compositions in a forested landscape in northern Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Matsuoka Shunsuke、Sugiyama Yoriko、Tateno Ryunosuke、Imamura Shihomi、Kawaguchi Eri、Osono Takashi
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 7 号: 2 ページ: 191952-191952

    • DOI

      10.1098/rsos.191952

    • NAID

      120006936406

    • 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] 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 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 北海道東部の森林の根圏土壌における初冬・初春および盛夏の微生物群集2022

    • 著者名/発表者名
      中山理智・舘野隆之輔
    • 学会等名
      第133回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 北海道東部の森林における初冬および初春の酵素活性に対する根圏効果2021

    • 著者名/発表者名
      中山理智・舘野隆之輔
    • 学会等名
      日本森林学会132回大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [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
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 森林炭素・窒素循環研究:学術分野を超えた連携は 必要か?2020

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜・福島慶太郎・小嵐 淳・山口高志・渡辺 誠・永野博彦・中山理智・舘野隆之輔・黄瀬佳之
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [図書] 植生養分吸収 in 「森林学の百科事典」 一般社団法人 日本森林学会(編)(pp704)2021

    • 著者名/発表者名
      (一社)日本森林学会
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621305843
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-07-22   更新日: 2023-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi