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2018 年度 実績報告書

植生遷移に伴う落葉広葉樹林生態系機能の環境応答特性の変遷とその変動機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H04512
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, 助教 (50420352)

研究分担者 永井 信  国立研究開発法人海洋研究開発機構, 地球環境観測研究開発センター, 主任研究員 (70452167)
村岡 裕由  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (20397318)
吉竹 晋平  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助手 (50643649)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード植生遷移 / 生態系機能 / 蒸散量 / 葉群フェノロジー
研究実績の概要

重点研究サイトとして設定した50-60年生の落葉広葉樹林(AsiaFlux TKY)でこれまでに観測された葉群フェノロジーデータから、先駆樹種であるダケカンバは、二次林構成樹種であるミズナラと比較して早い時期から徐々に葉量が減少することが明らかとなっている。これらの葉群フェノロジーの相違性が水・炭素循環へ及ぼす影響について生態系モデルを用いて調査した。2005-2014年の樹種別の要面積指数(LAI)データ(Nagai et al. 2018)から、ダケカンバとミズナラのLAIの季節変化を抜粋し、これらの葉群フェノロジーを生態系モデルのサブモデルとして組み込み、ミズナラ優占林とダケカンバ優占林を仮想的に設定した。両生態系の水・炭素循環の比較は非生育期(12-3月)、展葉期(4-5月)、成熟期(6-9月)、落葉期(10-11月)毎に行った。その結果、落葉期において、仮想ダケカンバ林の上層木蒸散量は、仮想ミズナラ林のそれと比較して、約40%減少していた。ただし、年積算蒸散量に対する落葉期の寄与は5%程度であり、年積算の蒸散量および蒸発散量に与える影響は小さかった。他方、炭素循環では、落葉期において、仮想ダケカンバ林の上層木総一次生産量(GPP)は、仮想ミズナラ林のそれと比較して、約43%減少していた。その影響で、下層植生(クマイザサ)を含めた生態系全体の年積算GPP、年積算純生態系生産量はそれぞれ約6%、18%減少していた。これらの結果、ダケカンバ林からミズナラ林への遷移を想定した場合、蒸散量や蒸発量よりもむしろ、炭素循環への影響が大きいことが示唆された。

現在までの達成度 (段落)

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 2件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] 山地森林の炭素循環と生態系機能の環境応 答に関する長期・複合的研究の展望2019

    • 著者名/発表者名
      村岡裕由・丸谷靖幸・永井信
    • 雑誌名

      地学雑誌

      巻: 128 ページ: 129-146

    • DOI

      https://doi.org/10.5026/jgeography.128.129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Investigation of the potential of drone observations for detection of forest disturbance caused by heavy snow damage in a Japanese cedar (Cryptomeria japonica) forest2018

    • 著者名/発表者名
      Nagai S.*, Saitoh T.M. *, Kajiwara K., Yoshitake S., Honda Y. (*co-first author)
    • 雑誌名

      Journal of Agricultural Meteorology

      巻: 74 ページ: 123-127

    • DOI

      https://doi.org/10.2480/agrmet.D-17-00038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 8 million phenological and sky images from 29 ecosystems from the Arctic to the tropics: the Phenological Eyes Network2018

    • 著者名/発表者名
      Nagai S., Akitsu T., Saitoh T.M., Busey R.C. et al.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 33 ページ: 1091-1092

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11284-018-1633-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] リモートセンシングとオープンアクセスデータの統合的解析による植物季節観測と土地利用土地被覆分類の高精度化2018

    • 著者名/発表者名
      永井信・斎藤琢・奈佐原顕郎
    • 雑誌名

      日本リモートセンシング学会誌

      巻: 38 ページ: 99-104

    • DOI

      https://doi.org/10.11440/rssj.38.99

    • 査読あり
  • [学会発表] 日本の気候傾度に沿った常緑針葉樹林の炭素収支とその環境制御要因2019

    • 著者名/発表者名
      斎藤琢・安江恒
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
  • [学会発表] 雪害によるスギの樹冠欠損が幹表面呼吸の季節変化へ及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      高橋春那・斎藤琢
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
  • [学会発表] 冷温帯アカマツ林の土壌呼吸速度と樹液流束速度の日変化と季節変化2019

    • 著者名/発表者名
      安立美奈子・斎藤琢・廣田充
    • 学会等名
      第66回日本生態学会
  • [学会発表] 冷温帯落葉広葉樹林において樹幹流が土壌圏の炭素動態と微生物群集に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      吉竹晋平・陳思宇・大塚俊之
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
  • [学会発表] Toward the concerted observations of biodiversity and ecosystems, by collaborating with global, regional and local networks2018

    • 著者名/発表者名
      Muraoka H.
    • 学会等名
      2018 ILTER and 12th ILTER-EAP Joint Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Perspectives from ILTER-EAP and the Asia-Pacific Biodiversity Observation Network. Session 3: Addressing gaps in coordination of in-situ terrestrial observations2018

    • 著者名/発表者名
      Muraoka H.
    • 学会等名
      The 2018 GEO Symposium
    • 国際学会
  • [図書] Importance of the collection of abundant ground-truth data for accurate detection of spatial and temporal variability of vegetation by satellite remote sensing, in biogeochemical cycles: ecological drivers and environmental impact2019

    • 著者名/発表者名
      Nagai S, Nasahara KN, Akitsu TK, Saitoh TM, Muraoka H.
    • 総ページ数
      -
    • 出版者
      AGU Books

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公開日: 2019-12-27  

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