大規模野外実験による流域スケールでの北方林生態系動態の解明

2006 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 16208014
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 笹 賀一郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70125318)
• 研究分担者: 中静 透 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (00281105) ; 小池 孝良 北海道大学, 大学院農学研究院, 教授 (10270919) ; 日浦 勉 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70250496) ; 柴田 英昭 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教授 (70281798) ; 揚妻 直樹 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教授 (60285690)
• キーワード: 北方林 / 生態系動態 / 流域 / 野外実験 / 生物多様性 / 水分動態 / 物質動態

研究概要

本研究は、気候条件の異なった複数の小流域を対象に、森林伐採などの大規模野外実験を行い、生物多様性と生態系機能との関連のメカニズムを解明するとともに、長期流域観測のモデルケースを創出しようとしたものである。
多雪気候下にある雨竜研究林においては、9試験流域を対象に、3流域での森林伐採・1流域で地表処理(ササ植生の除去)を実施し、無施業の対象流域も含めたモニタリングの継続・解析をすすめた。森林伐採により、夏期渇水流量の増加や水温低下が確認された。また、渓流水中の夏期NO3-N濃度は、樹木の伐採だけでは変化せず、地表処理をともなうことによって増加する状況が把握された。渓流中の無脊椎動物群集に対しても、森林伐採や地表処理が、食餌量供給の増大として、多様性や個体数の増加をおよぼす状況も把握された。天塩研究林において実施している「天然林皆伐・カラマツ植裁」による流域試験の成果を加えることにより、森林伐採による渓流流出量の増加やNO3-Nや浮遊砂を中心とした水質への影響と、ササ植生や渓畔林保全などによる緩衝効果が明らかになった。
寡雪気候にある苫小牧研究林においても、昨年度に設置した試験地において、モニタリングの継続とデータ解析をすすめた。とくに、野生生物(哺乳類)のモニタリングにおいては、苫小牧研究林・雨竜研究林とにおいて、ネズミの捕獲調査やライトセンサスによるシカの分布調査・赤外線カメラによる中・大型動物の活動量調査を実施し、動物種の相対生息密度の森林変化や気候的相異による影響の解明をすすめた。
これらの観測データの一部については、データベース化と公開をすすめることができた。また、これらの試験地を含む研究林は、全てJaLTERに登録されるなど、長期モニタリングサイトとして整備することができた。

研究成果

• [雑誌論文] A Trial for Reforestation After Forest Fires with Sakhalin Spruce in the Northern Most Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: KAYAMA Masazumi, CHOI Dongsu, SASA Kaichiro, SATOH Fuyuki, NOMURA Mutsumi, KOIKE Takayoshi
  • 雑誌名: Eurasian Journal of Forest Research 10 ページ: 31-39
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Effects of nitrogen supply on photosynthetic and anatomical changes in current-year needles of Pinus koraiensis seedlings grown under two irradiances (2007)
  • 著者名/発表者名: Makoto, K., Koike, T.
  • 雑誌名: Photosynthetica 44 ページ: 99-104
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Regeneration after Forest Fires in mixed Conifer Broad-leaved Forests of the Amur Region in Far Eastern Russia : the Relationship between Species Specific Traits Against Fire and Recent Fire Regimes (2007)
  • 著者名/発表者名: MAKOTO Kobayashi, NEMILOSTIV Yury P., ZYRYANOVA Olga A., KAJIMOTO Takuya, MATSUURA Yojiro, YOSHIDA Toshiya, SATOH Fuyuki, SASA Kaichiro, KOIKE Takayoshi
  • 雑誌名: Eurasian Journal of Forest Research 10 ページ: 51-58
• [雑誌論文] Nitrogen Dynamics in Leaves of Deciduous Broad-leaved Tree Seedlings Grown in Summer Green Forests in Northern Japan (2007)
  • 著者名/発表者名: KOIKE Takayoshi, KITAOKA Satoshi, MASYAGINA Oxana V., WATANABE Yoko, JI Donghun MARUYAMA Yutaka, SASA Kaichiro
  • 雑誌名: Eurasian Journal of Forest Research 10 ページ: 115-119
• [雑誌論文] 山火事後に形成される様々な林床環境がグイマツ・ヨーロッパアカマツ・エゾマツ種子の発芽た与える影響-極東ロシア・アムール州の事例- (2007)
  • 著者名/発表者名: 小林真, Bruanin S.V., Naumenko A.V., Nemilostiv Y.P., 吉田俊也, 佐藤冬樹, 笹賀一郎, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 23-25
• [雑誌論文] 高CO_2環境で生育した冷温帯落葉広葉樹の光補償点の変化-被陰環境で生育した稚樹を用いて- (2007)
  • 著者名/発表者名: 飛弾剛, 江口則和, 飛田博順, 宇都木玄, 上村章, 北岡哲, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 41-43
• [雑誌論文] 異なる光環境下に生育するニセアカシア稚樹の光合成特性-北海道大学札幌研究林の事例- (2007)
  • 著者名/発表者名: 崔東寿, 渡邊陽子, 上里季悠, 北岡哲, 秋林幸男, 笹賀一郎, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 44-46
• [雑誌論文] FACE(開放系大気CO_2増加)で生育した遷移後期樹種の光合成特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 石井佑樹, 竹内裕一, 江口則和, 唐津一樹, 上田龍四郎, 高木健太郎, 日浦勉, 笹賀一郎, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 47-49
• [雑誌論文] 大気中CO_2濃度の増加に伴う冷温帯樹木シュートの通水特性と通道組織の変化 (2007)
  • 著者名/発表者名: 江口則和, 森井紀子, 上田龍四郎, 船田良, 高木健太郎, 日浦勉, 笹賀一郎, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 50-52
• [雑誌論文] FACE(開放系大気CO_2増加)に生育する落葉広葉樹の水分通道特性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 森井紀子, 江口則和, 池田武文, 渡邊陽子, 高木健太郎, 日浦勉, 笹賀一郎, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 53-55
• [雑誌論文] 異なるCO_2濃度と土壌栄養条件がハンノキ属樹木の被食防衛に与える影響 (2007)
  • 著者名/発表者名: 上里季悠, 松木佐和子, 飛田博順, 笹賀一郎, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 56-58
• [雑誌論文] 高CO_2環境下で生産された落葉を摂食するワラジムシの飼育実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松井克彦, 江口則和, 佐藤冬樹, 市川一, 菅田定雄, 笹賀一郎, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 59-61
• [雑誌論文] ブナとミズナラ稚樹の葉の被食防衛物質の局在 (2007)
  • 著者名/発表者名: 大塚優佳, 渡邊陽子, 福井富三, 間宮春大, 藤戸永志, 日浦勉, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 62-64
• [雑誌論文] 北海道の主要落葉樹からのメタン発生に関する予備実験 (2007)
  • 著者名/発表者名: 北岡哲, 阪田匡司, 飛田博順, 上村章, 北尾光俊, 宇都木玄, 丸山温, 笹賀一郎, 小池孝良
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 70-72
• [雑誌論文] 貯水池上流域の緩勾配河川からの細粒土砂流出 (2007)
  • 著者名/発表者名: 和井健太郎, 丸谷知己, 笹賀一郎
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 第55号 ページ: 122-124
• [雑誌論文] Reproductive sucess and distance to conspecific adults in the sparsely distributed tree Kalopanax pictus (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, N., Samejima, H., Kenta, T., Ichie, T., Shibata, M., Iida, S., Nakashizuka, T.
  • 雑誌名: Journal of Plant Research 119 ページ: 195-203
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] The effects of various forest uses on small mammal communities in Sarawak Malaysia (2006)
  • 著者名/発表者名: Nakagawa, M., Miguchi, H., Nakashizuka, T.
  • 雑誌名: Forest Ecology and Management 231 ページ: 55-62
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] Quantifying the evidence for biodiversity effects on ecosystem functioning and services (2006)
  • 著者名/発表者名: Balvanera, P., Pfisterer, A.B., Buchmann, N., He, J.S., Nakashizuka, T., Raffaelli, D., Schmid, B.
  • 雑誌名: Ecology Letters 9 ページ: 1146-1156
  • 説明: 「研究成果報告書概要(和文)」より
• [雑誌論文] 瀬切れが河川性底生動物の生息場所環境および群集構造の流程に沿った変化に及ぼす影響 (2006)
  • 著者名/発表者名: 峰松勇二, 土肥唱吾, 三宅洋
  • 雑誌名: 環境システム研究論文集 34 ページ: 47-56
• [雑誌論文] 瀬切れ上流-下流間における河川生物群集の比較 (2006)
  • 著者名/発表者名: 土肥唱吾, 峰松勇二, 井上幹生, 三宅洋
  • 雑誌名: 環境システム研究論文集 34 ページ: 57-66
• [雑誌論文] コンクリート基質-自然基質間における河川性底生動物の群集構造の比較 (2006)
  • 著者名/発表者名: 金澤康史, 三宅洋
  • 雑誌名: 応用生態工学 9(2) ページ: 141-150
• [雑誌論文] Vertical distribution and seasonal pattern of fine-root dynamics in a cool-temperate forest in northern Japan : implication of the understory vegetation, Sasa dwarf bamboo (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukuzawa, K., Shibata, H., Takagi, K., Satoh, F., Koike, T., Sasa, K.
  • 雑誌名: Ecological Research (In press)
• [雑誌論文] Speciation of aluminium in circumneutral Japanese stream waters (2006)
  • 著者名/発表者名: Kanao, K.M., Takamatsu, T., Nohara, S., Shibata, H., Xu, X., Yoh, M., Watanabe, M., Satake, K.
  • 雑誌名: Applied Geochemistry (In press)
• [雑誌論文] Effects of clear-cutting on nitrogen leaching and fine root dynamics in a cool-temperate forested watershed in northern Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Fukuzawa, K., Shibata, H., Takagi, K., Nomura, M., Kurima, N., Fukazawa, T., Satoh, F., Sasa, K.
  • 雑誌名: Forest Ecology and Management 225 ページ: 257-261
• [雑誌論文] Relationship of topography to surface water chemistry with particular focus on nitrogen and organic carbon solutes within a forested watershed in Hokkaido Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Ogawa, A., Shibata, H., Suzuki, K., Mitchell, M.J., Ikegami, Y.
  • 雑誌名: Hydrological Processes 20 ページ: 251-265
• [雑誌論文] 森林生態系の生物地球化学モデル : PnETモデルの適用と課題 (2006)
  • 著者名/発表者名: 柴田英昭, 大手信人, 佐藤冬樹, 吉岡崇仁
  • 雑誌名: 陸水学雑誌 67 ページ: 235-244
• [雑誌論文] 河川シミュレーションモデルの現状と新しい提案 (2006)
  • 著者名/発表者名: 山下三男, 市川新, 佐藤冬樹, 柴田英昭
  • 雑誌名: 陸水学雑誌 67 ページ: 267-280
• [雑誌論文] CO_2 emissions of the non-tree vegetation cover in larch (Larix gmelinii (Rupr.) Rupr.) stands in the central Evenkia region of Siberia, Russia (2006)
  • 著者名/発表者名: Masyagina, O.V., Prokushkin, S.G., Mori, S., Takagi, K., Nomura, M., Abaimov, A.P.
  • 雑誌名: Eurasian Journal of Forest Research 9 ページ: 17-28
• [雑誌論文] δ ^<18>O of tree-ring cellulose in two species (spruce and oak) as proxies of precipitation amount and relative humidity in northern Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Tsuji, H., Nakatsuka, T., Takagi, K.
  • 雑誌名: Chemical Geology 231 ページ: 67-76
• [雑誌論文] Evaluation of the transpiration rate of lotus using the stem heat-balance method (2006)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K., Harazano, Y., Noguchi S., Miyata, A., Mano, M., Komine, M.
  • 雑誌名: Aquatic Botany 85 ページ: 129-136
• [雑誌論文] Growth and photosynthetic responses of two pine species (Pinus koraiensis and Pinus rigida) in a polluted industrial region in Korea (2006)
  • 著者名/発表者名: Choi, D.S., Kayama, M., Jin, H.O., Lee, C.H., Izuta, T., Koike, T.
  • 雑誌名: Environmental Pollution 139 ページ: 421-432
• [雑誌論文] Tradeoff between shade adaptation and mitigation of photoinhibition in leaves of Querucus mongolica and Acer mono acclimated to deep shade (2006)
  • 著者名/発表者名: Kitao, M., Lei, T.T., Koike, T., Tobita, H., Maruyama, Y.
  • 雑誌名: Tree Physiology 26 ページ: 441-448
• [雑誌論文] Seasonal change in the photosynthetic capacity of cones at the canopy of Japanese larch trees (2006)
  • 著者名/発表者名: Wang, W., Endo, I., Watanabe, Y., Ji, D.H., Koike, T.
  • 雑誌名: Photosynthetica 44 ページ: 345-348
• [雑誌論文] Comparison of growth characteristics and tolerance to serpentine soil of three ectomycorrhizal spruce seedlings in northern Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Kayama, M., Choi, D.S., Tobita, H., Utsugi, H., Kitao, M., Maruyama, Y., Nomura, M., Koike, T.
  • 雑誌名: Trees 20 ページ: 430-440
• [雑誌論文] Comparison of leaf lifespan, photosynthesis and defensive traits across seven species of deciduous broad-leaf tree seedlings (2006)
  • 著者名/発表者名: Matsuki, S., Koike, T.
  • 雑誌名: Annals of Botany 97 ページ: 813-817
• [雑誌論文] Effects of soil and vegetation types on soil respiration rate in larch plantations and a mature deciduous broadleaved forest in northern Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Yanagihara, Y., Shibata, H., Matsuura, Y., Koike, T.
  • 雑誌名: Eurasian Journal of Forest Research 9 ページ: 79-95
• [雑誌論文] Microsatellite loci for a sparsely distributed species, Kalopanax pictus (Araliaceae) in Japanese temperate forests (2006)
  • 著者名/発表者名: Fujimori, N., Kenta, T., Kondo, T., Kameyama, Y., Isagi, Y., Nakashizuka, T.
  • 雑誌名: Molecular Ecology Notes 6 ページ: 468-469
• [雑誌論文] Photosynthetic water use efficiency of tree crowns of tropical emergent species in Sarawak, Malaysia (2006)
  • 著者名/発表者名: Kitahashi, Y., Ichie, T., Maruyama, Y., Kenzo, T., Kitaoka, S., Nakashizuka, T., Koike, T.
  • 雑誌名: Photosynthetica 19 ページ: 704-711
• [雑誌論文] Effects of different forest management systems on plant species diversity in a Fagus crenata forested landscape of central Japan (2006)
  • 著者名/発表者名: Nagaike, T., Kamitani, T., Nakashizuka, T.
  • 雑誌名: Canadian Journal of Forest Research 35 ページ: 2832-2840
• [雑誌論文] Irregular drought trigger mass flowering in aseasonal tropical forests in Asia (2006)
  • 著者名/発表者名: Sakai, S., Harrison, R., Momose, K., Kuraji, K., Nagamitsu, H., Yasunari, T., Chong, L., Nakashizuka, T.
  • 雑誌名: American Journal of Botany 93 ページ: 1134-1139
• [雑誌論文] Comparison of conventionally observed interception evaporation in a 100-m2 subplot with that estimated in a 4-ha area of the same Borneal lowland tropical forest (2006)
  • 著者名/発表者名: Manfroi, O., Kuraji, K., Suzuki, M., Tanaka, N., Kume, T., Nakagawa, M., Kumagai, T., Nakashizuka, T.
  • 雑誌名: Journal of Hydrology (in press)
• [図書] 外部環境変化に対する生態系の応答(酸性沈着に対する森林の中和能力)「森林フィールドサイエンス,全国大学演習林協議会(編)」 (2006)
  • 著者名/発表者名: 柴田英昭
  • 総ページ数: 5
  • 出版者: 朝倉書店