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冠雪害に伴う自然撹乱前後のスギ林の植生動態変化と生態系機能変動メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 20K06144
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
研究機関岐阜大学

研究代表者

斎藤 琢  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (50420352)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワード撹乱 / 雪害 / ガス交換 / スギ / 遷移 / 生態系モデル / 水 / 炭素
研究開始時の研究の概要

雪害による自然撹乱前後のスギ林生態系の生態系機能(炭素・水循環)とその変動メカニズムをフィールド観測と生態系モデリングの統合により解明する。特に、2014年12月に雪害による大規模自然撹乱を受けた岐阜県高山市の長期複合的な観測拠点である「50年生冷温帯常緑針葉樹林(主にスギ);TKCサイト」を重点サイトとして、「スギの樹冠欠損によって生じる炭素・水循環プロセスの空間的不均一性」と「撹乱前後の生態系機能の定量的評価および群落スケールのガス交換特性の変動メカニズム」を解明することで、生態系機能の現状診断と変動予測の精緻化・高度化に資する科学的知見を提示する。

研究成果の概要

本研究の目的は、雪害による自然撹乱前後のスギ林生態系の生態系機能とその変動メカニズムをフィールド観測と生態系モデリングの統合により解明することである。2014年12月に雪害が生じた岐阜県高山市のスギ林における2006年から2022年までの17年間のタワーフラックスデータの解析により、2014年12月の雪害後、徐々に純生態系生産量が増加していることが明らかとなった。モデル解析と生態学的観測から、雪害後の落葉低木の侵入、スギ個体による幹表面呼吸量の減少、雪害によって発生した粗大有機物の呼吸量の寄与が小さいことがその要因であることが示唆された。

研究成果の学術的意義や社会的意義

大規模な自然撹乱は、発生頻度は少ないものの、ひとたび発生すれば、林分構造や地表面環境を劇的に改変し、森林の生態系機能に甚大な影響を及ぼすことが予想される。我が国の森林を構成する主要樹種であるスギは、冷温帯地域に多く植林されており、様々な地域で不定期に、雪害による倒木、幹折れなどの撹乱被害が生じている。したがって、雪害による自然撹乱が生態系機能に及ぼす影響を定量的に評価し、かつその変動メカニズムを解明した本課題は、我が国の流域・地域・国土といった様々な空間スケールでの森林生態系機能評価に資する重要な研究と位置づけられる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Review: Monitoring of land cover changes and plant phenology by remote‐sensing in East Asia2022

    • 著者名/発表者名
      Nagai Shin、Saitoh Taku M.、Takeuchi Yayoi、Miura Tomoaki、Aiba Masahiro、Kurokawa Hiroko、Onoda Yusuke、Ichii Kazuhito、Nasahara Kenlo Nishida、Suzuki Rikie、Nakashizuka Tohru、Muraoka Hiroyuki
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 38 号: 1 ページ: 111-133

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12371

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 冷温帯におけるスギの肥大成長と炭素収支,気候要素との関係2021

    • 著者名/発表者名
      平野優,斎藤琢,武津英太郎,小林元,村岡裕由,沈昱東,安江恒
    • 雑誌名

      木材学会誌

      巻: 67 号: 3 ページ: 117-128

    • DOI

      10.2488/jwrs.67.117

    • NAID

      130008068580

    • ISSN
      0021-4795, 1880-7577
    • 年月日
      2021-07-25
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 農研機構メッシュ農業気象データを用いた岐阜県スギ人工林冠雪害危険度マップの作成2021

    • 著者名/発表者名
      久田善純・原田守啓・斎藤琢・丸谷靖幸
    • 雑誌名

      岐阜県森林研究所研究報告

      巻: 50 ページ: 1-9

    • NAID

      40022625683

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 中山間地域の流域における人・森林・気象災害の現状と関わり: 高山市大八賀川流域における豪雨・豪雪を事例として2021

    • 著者名/発表者名
      永井 信・丸谷靖幸・斎藤琢
    • 雑誌名

      流域圏学会誌

      巻: 8 ページ: 10-24

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Estimation of stand-scale coarse woody debris respiration in a cool-temperate Japanese cedar forest damaged by heavy snow2023

    • 著者名/発表者名
      Kosugi T., Saitoh T.M.
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2023
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Effect of climate change on potential forest carbon sequestration in a mountainous landscape at an administrative district scale in Japan: Implication for climate change research2022

    • 著者名/発表者名
      Saitoh T.M.
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Climate Change 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 岐阜県のスギ林を対象とした生物地球化学モデルによる炭素吸収量の温暖化応答予測2022

    • 著者名/発表者名
      国本晴暉,斎藤琢
    • 学会等名
      農業気象学会東海・北陸支部、生態工学会中部支部合同研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 冠雪害を受けた冷温帯スギ林における粗大木質リターの分解呼吸2022

    • 著者名/発表者名
      小杉朋幹・斎藤琢
    • 学会等名
      第69回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 気候変動が岐阜県の森林炭素吸収量に及ぼす影響2022

    • 著者名/発表者名
      斎藤琢・永井信・鳥山淳平・村山昌平・安江恒
    • 学会等名
      第69回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 雪害を受けたスギ林における樹冠蒸散量の推定2022

    • 著者名/発表者名
      砥綿夕里花・斎藤琢・平野優・安江恒
    • 学会等名
      第69回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物地球化学モデル「BIOME BGCMuSo」を用いた冷温帯スギ林における炭素収支の温暖化応答予測2022

    • 著者名/発表者名
      国本晴暉・斎藤琢
    • 学会等名
      日本農業気象学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 温暖化で森林・農地雪害は増えるのか?2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤琢
    • 学会等名
      ぎふ気候変動適応セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 気候変動下における岐阜県の森林による炭素吸収量の将来予測2021

    • 著者名/発表者名
      斎藤琢
    • 学会等名
      名古屋大学ニューチャー・アース研究センター公開シンポジウム2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 雪害による自然攪乱を受けたスギ林生態系における林分スケールの幹表面呼吸量の推定2021

    • 著者名/発表者名
      高橋春那,斎藤琢
    • 学会等名
      第68回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 雪害による樹冠欠損がスギ個体内の樹液流速の空間的変動に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      砥綿夕里花,斎藤琢
    • 学会等名
      第68回日本生態学会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [図書] Chapter3: Forest carbon sequestration in mountainous region in Japan under ongoing climate change: implication for future research, in River basin environment: evaluation, management and conservation2022

    • 著者名/発表者名
      Saitoh T.M., Shin N., Toriyama J., Murayama S., Yasue K.
    • 総ページ数
      356
    • 出版者
      Springer Singapore
    • ISBN
      9789811940699
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 気候変動が人工林に及ぼす影響を予測する(第3章 スギの肥大成長と炭素収支の関係性)2021

    • 著者名/発表者名
      安江恒・斎藤琢
    • 総ページ数
      21
    • 出版者
      森林総合研究所
    • ISBN
      9784909941206
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-01-30  

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