| 研究課題/領域番号 |
22K05744
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40010:森林科学関連
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| 研究機関 | 信州大学 |
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研究代表者 |
小林 元 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (40325494)
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| 研究期間 (年度) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2024年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
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| キーワード | 土壌呼吸 / 従属栄養呼吸 / 根呼吸 / 標高勾配 / 温度感受性 / 森林動態 / 生態系純生産量 / 積み上げ法 / 標高傾度 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では信州大学西駒演習林の亜高山帯常緑針葉樹林において，地球温暖化に伴う炭素貯留量の変動および森林動態を予測することを目的とした研究をおこなう。本研究では推移確率モデルの手法を生産生態学に応用し，将来の森林の直径階分布から，積み上げ法によって純一次生産量を推定する。また，土壌からの二酸化炭素放出量を測定することで従属栄養呼吸も評価して，温暖化によって亜高山帯の生態系純生産量がどのような影響を受けるか総合的に評価する。さらに，モデルのパラメータを標高傾度によって温度環境の異なる３つの試験地からそれぞれ取得することで，将来の気温上昇に伴って生態系純生産量がどのように増減するか予測する。
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| 研究実績の概要 |
森林生態系における炭素排出の主要因の一つである土壌呼吸(Rs)は，従属栄養呼吸(Rh)と根呼吸(Ra)から構成される。RhとRaは呼吸の基質だけでなく温度感受性等の環境への応答もそれぞれ異なるため，土壌呼吸に対する温暖化の影響を予測するには，これらを個別に検討する必要がある。2023年の研究では，信州大学農学部附属西駒ステーションの亜高山帯常緑針葉樹林において土壌呼吸を構成するRhとRaが標高勾配による温度差に対してどのような応答を示すか明らかにすることを目的とした。標高2045m，2255m，2453mの3つの固定試験地(2000区，2200区，2400区)に根除去区と対照区を設け，呼吸速度の測定を7月～10月にかけて行った。Rhは根除去処理にて測定し，RaはRsとRhの差分として算出した。RsとRhのQ10は，それぞれ2.45~2.66と2.02~2.34の範囲にあり，標高による明瞭な傾向は見られなかった。RhとRaの基質となるリターフォール量と細根量にもまた，標高による明瞭な違いは見られなかった。対照的に温度を10℃に基準化した時の呼吸速度であるRs10，Rh10，R10aは，試験区の標高が高くなるにしたがって増加した。標高によるR10の増加は，Raが1.76倍と，Rhの1.12倍と比べて大きく，標高に伴うRs10の上昇は主にRa10の増加に起因すると言えた。このように温度変化に伴うRsの変化が主にRaの変化に影響されるという結果は，ブナ混交林におけるRsの季節変化(Ruehr and Buchmann, 2010)と一致する。高標高の試験区ほどRaが高くなる原因として，同化産物の細根への分配が高標高ほど多くなる可能性が考えられる。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
森林生態系における炭素排出の主要因の一つである土壌呼吸の構成要素である従属栄養呼吸と根呼吸の温度感受性が標高勾配によって形成される温度環境によって異なることを明らかにすることが出来た。
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| 今後の研究の推進方策 |
根呼吸の基質となる同化産物の根系への分配が標高勾配によってどのように異なるか調べる。
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