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スギ人工林の広葉樹林化に対する土壌線虫を利用した地下部生物多様性評価

研究課題

研究課題/領域番号 21K14876
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関三重大学

研究代表者

北上 雄大  三重大学, 生物資源学研究科, 助教 (40882684)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード生物指標 / スギ人工林 / 広葉樹林化 / 土壌線虫 / ポット実験 / ネットワーク解析 / 土壌微生物 / メタゲノム解析 / 土壌化学性 / 広葉樹林
研究開始時の研究の概要

本研究はスギ人工林から広葉樹林へ転換後の地下部多様性の変化を示すため,線虫を用いた生物指標の確立を目指す.はじめに,スギ人工林と広葉樹林の線虫群集の特徴を把握する.次に,室内ポット実験で,スギ林土壌に広葉樹を植栽し,植栽後の線虫群集やその餌資源である微生物の動態を解明する.最後に,スギ皆伐地に広葉樹を植栽し,線虫群集指数を用いて地下部多様性をモニタリングすることで,広葉樹林化後の土壌の生態系機能の評価を試みる.

研究成果の概要

本研究は,線虫をスギ人工林の広葉樹林化後の地下部多様性の変化を評価する生物指標として確立することを目的とした.野外調査と室内ポット実験からスギ人工林と広葉樹林の土壌線虫群集とそれを規定する環境要因の影響を把握した.線虫群集はスギ人工林と広葉樹林で異なり,スギ人工林では植物根を食べる線虫が,広葉樹林では菌糸を食べる線虫が多く見られた.さらに,線虫群集は土壌のpH,炭素や窒素量の影響を受けた.これらより,樹種の入替によって土壌環境が改変され地下部の土壌線虫群集も影響を受け,線虫は地上部環境の変化に鋭敏に応答することが考えられた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

森林の多面的機能を発揮するために,放棄されたスギ人工林を豊かな広葉樹林に誘導する試みがある.広葉樹林の多面的機能として生物多様性の保全が期待されるが,そのためには物質循環に寄与する地下部の生物群集をモニタリングする適切な生物指標が求められる.森林土壌において線虫は環境変化に鋭敏に応答し様々な生態系における生物指標になることから,線虫は広葉樹林化後の地下部多様性の変化を適切にモニタリングできる生物指標になると考えた.本研究において,土壌線虫が森林タイプの違いに応答したことから,地上部環境の改変に対して地下部多様性の変化を評価する生物指標としての利用可能性を示した.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2024 2023 2022 2021 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Division of Botanical Garden/Taiwan Forestry Research Institute(その他の国・地域)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Effects of tree species identity and soil origin on soil nematode communities and trophic composition in coniferous and broad-leaved forests.2024

    • 著者名/発表者名
      Yudai KItagami, Kohei Suzuki, Yosuke Matsuda
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: - 号: 1-2 ページ: 489-502

    • DOI

      10.1007/s11104-024-06599-6

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distribution and characterization of nematodes in above-ground microhabitats in a natural pristine cedar forest in Yakushima Island, Japan2024

    • 著者名/発表者名
      Kitagami Yudai、Matsuda Yosuke
    • 雑誌名

      Canadian Journal of Zoology

      巻: 102 号: 3 ページ: 264-271

    • DOI

      10.1139/cjz-2023-0107

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 森林生態系における線虫群集の研究動向と展望2023

    • 著者名/発表者名
      Kitagami Yudai
    • 雑誌名

      日本森林学会誌

      巻: 105 号: 4 ページ: 136-146

    • DOI

      10.4005/jjfs.105.136

    • ISSN
      1349-8509, 1882-398X
    • 年月日
      2023-04-30
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of climatic and edaphic conditions on structuring patterns of soil nematode communities in Japanese cedar (Cryptomeria japonica) plantations2022

    • 著者名/発表者名
      Kitagami Yudai、Obase Keisuke、Chen Chien-Fan、Matsuda Yosuke
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 524 ページ: 120518-120518

    • DOI

      10.1016/j.foreco.2022.120518

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] High-throughput sequencing covers greater nematode diversity than conventional morphotyping on natural cedar forests in Yakushima Island, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Kitagami Yudai、Matsuda Yosuke
    • 雑誌名

      European Journal of Soil Biology

      巻: 112 ページ: 103432-103432

    • DOI

      10.1016/j.ejsobi.2022.103432

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-throughput sequencing and conventional morphotyping show different soil nematode assemblages but similar community responses to altitudinal gradients on Mt. Ibuki, Japan2022

    • 著者名/発表者名
      Kitagami Yudai、Obase Keisuke、Matsuda Yosuke
    • 雑誌名

      Pedobiologia

      巻: 90 ページ: 150788-150788

    • DOI

      10.1016/j.pedobi.2021.150788

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of ectomycorrhizal fungal species on population growth and food preference of a fungivorous nematode2022

    • 著者名/発表者名
      Kitagami Yudai、Matsuda Yosuke
    • 雑誌名

      Mycorrhiza

      巻: 32 号: 1 ページ: 95-104

    • DOI

      10.1007/s00572-021-01063-0

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 針葉樹林と広葉樹林の土壌細菌・真菌・線虫群集構造と共起ネットワーク構造2024

    • 著者名/発表者名
      北上雄大・松田陽介
    • 学会等名
      第135回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 針葉樹人工林と広葉樹二次林の土壌と樹種の入れ替えが土壌線虫群集に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      北上雄大・松田陽介
    • 学会等名
      第45回日本土壌動物学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 異なる高さのスギ樹皮に生息する線虫の分子系統学的位置と群集構造2023

    • 著者名/発表者名
      松村龍一・北上雄大・山中豪・松田陽介
    • 学会等名
      第30回日本線虫学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スギ人工林と広葉樹二次林の境界部の土壌線虫群集構造2023

    • 著者名/発表者名
      今尾陽太・北上雄大・山中豪・松田陽介
    • 学会等名
      第30回日本線虫学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] ササクレヒトヨタケの線虫捕捉器官の形態学的特徴2023

    • 著者名/発表者名
      竹田奏斗・北上雄大・井上伸・松田陽介
    • 学会等名
      第30回日本線虫学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Effects of climatic and edaphic conditions on structuring patterns of soil nematode communities in Japanese cedar (Cryptomeria japonica) plantations2023

    • 著者名/発表者名
      Kitagami Y・Obase K・Chen CF・Matsuda Y
    • 学会等名
      The 10th East Asian Federation of Ecological Societies International Congress
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スギ林とコナラ林の土壌と樹種の入れ替えが 土壌生物群集に与える影響2023

    • 著者名/発表者名
      北上雄大・鈴木康平・松田陽介
    • 学会等名
      第134回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] DNAメタバーコーディング法と形態観察法による屋久島スギ天然林の土壌線虫群集の比較2022

    • 著者名/発表者名
      北上雄大・松田陽介
    • 学会等名
      第44回日本土壌動物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 真菌食性線虫の増殖に関わるスギ細根由来の内生菌の餌資源特性2022

    • 著者名/発表者名
      河村実紀・北上雄大・松田陽介
    • 学会等名
      第12回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 異なる高さのスギ樹皮に生息する線虫の群集構造2022

    • 著者名/発表者名
      松村龍一・北上雄大・松田陽介
    • 学会等名
      第12回中部森林学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of ectomycorrhizal fungal species on population growth and food preference of a fungivorous nematode2022

    • 著者名/発表者名
      Kitagami Y・Matsuda Y
    • 学会等名
      The 11th International Conference on Mycorrhiza
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Diversity and assemblage patterns of soil nematodes in Cryptomeria japonica plantations2022

    • 著者名/発表者名
      Kitagami Y・Obase K・Tanikawa T・Chen CF・Matsuda Y
    • 学会等名
      第133回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 外生菌根菌4種が真菌食性線虫Aphelenchoides sp.の個体数と餌選択性に及ぼす影響2021

    • 著者名/発表者名
      北上雄大・松田陽介
    • 学会等名
      第28回日本線虫学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/ykitagami

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
  • [備考] 北上雄大(Yudai Kitagami) ホームページ

    • URL

      https://y-kitagami-nema.jimdofree.com

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [備考] 森林微生物学 - 三重大学生物資源学部

    • URL

      https://www.bio.mie-u.ac.jp/junkan/forest/mycology2/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2025-01-30  

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