| 研究課題/領域番号 |
23K23641
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| 補助金の研究課題番号 |
22H02376 (2022-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2022-2023) |
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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 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
福澤 加里部 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (10456824)
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| 研究分担者 |
谷口 武士 鳥取大学, 国際乾燥地研究教育機構, 准教授 (10524275)
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)
智和 正明 九州大学, 農学研究院, 准教授 (30380554)
菱 拓雄 九州大学, 農学研究院, 准教授 (50423009)
松山 周平 酪農学園大学, 農食環境学群, 准教授 (30570048)
木庭 啓介 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745)
野村 睦 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (20271629)
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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 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2024年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | ササ除去 / 土壌 / 無機態窒素 / 外生菌根菌 / アーバスキュラー菌根菌 / 森林 / 土壌窒素 / ササ / 無機態窒素量 / 窒素無機化 / 硝化 / バイオマス / 土壌動物 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
森林の代表的な林床植生でありアーバスキュラー菌根（AM）タイプのササに着目し、外生菌根（ECM）菌タイプの樹種が優占する森林におけるササの存在量の違いが土壌窒素動態と土壌微生物・土壌動物の群集構造や存在量に及ぼす影響を明らかにする。土壌中の無機窒素量や生成速度、土壌中の真菌、細菌・古細菌の群集構造と窒素循環に関わる機能遺伝子群量の評価、植物の窒素吸収の定量的な評価を行い、林床植生の存在が森林の窒素動態メカニズムに及ぼす影響の統合的な解明を目指す。
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| 研究実績の概要 |
北海道北部に位置する北海道大学中川・天塩研究林内の天然性冷温帯林、北海道東部に位置する九州大学北海道演習林（足寄）および京都大学北海道研究林標茶区にてミズナラ対象木の周囲にプロットを設定し、ササ除去区と隣接する対照区との間で比較した。このうち中川・天塩での解析を中心に進めた。中川サイトではクマイザサ、天塩の天然林サイトではチシマザサ、足寄サイトではミヤコザサが林床に密生していた。また天塩では皆伐跡地のクマイザサ群落においても調査をおこなった。2022年7月～8月に表層10㎝土壌を採取し、アンモニウム態・硝酸態窒素量 (NH4-N, NO3-N) を測定した。また室内培養 (30℃・28日) 後に同様に測定し、初期値との差から正味のNH4-N・NO3-N生成ポテンシャルとその合計の窒素無機化ポテンシャルを定量した。北海道北部においては、全体的にNH4-Nが土壌無機窒素の優占形態であった。土壌中のNH4-N, NO3-N量に処理区間で有意な差はなかった。ササ除去処理は正味のNO3-N生成ポテンシャルに負の影響を及ぼし、特にササ除去からの時間経過が長い天塩サイトで顕著であった。ササ消失は中長期的には無機窒素の特にNO3-N生成に抑制的に作用することが示唆された。また、単位面積あたりのササの地上部バイオマス、稈高、稈密度、林床の光環境（rPPFD）を調べた。ササバイオマスは足寄（ミヤコザサ）よりも天塩・中川（クマイザサ・チシマザサ）で有意に大きかった。ササバイオマスは稈高、稈密度と正の相関があったが、稈高と稈密度の効果の大きさは足寄と天塩・中川とは異なっており、優占するササの種類の違いがバイオマスの差に影響していることが示唆された。
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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
調査プロットの設定が完了し、一部サイトにて土壌を採取、無機態窒素量と正味窒素無機化・硝化速度、土壌理化学性の測定が完了した。また、ササ地上部バイオマス、土壌動物の個体数と多様性の評価も一部サイトにおいて完了した。引き続き、サンプリングと測定を継続していく予定である。
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| 今後の研究の推進方策 |
引き続き、一部サイトにて土壌サンプリングおよび窒素動態の測定、ササバイオマス評価、土壌動物の定量を進めていく。そして全地点のサンプリング終了後、15N同位体希釈法を用いた総窒素無機化・硝化・窒素有機化速度の測定と土壌微生物の群集構造の定量を進める。ササの種類と地質が異なる各サイトでの測定が完了するため、全サイトの結果について総合的に考察を進める。
土壌の窒素動態の植物へのフィードバックを明らかにするために、ササおよび樹木についてデプレッション法を用いた窒素形態ごとの吸収能や養分吸収量の測定を行う。
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