| 研究課題/領域番号 |
17K20037
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
平野 高司 北海道大学, 農学研究院, 教授 (20208838)
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| 研究期間 (年度) |
2017-06-30 – 2020-03-31
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| キーワード | 土壌呼吸 / 落葉樹林 / 細根動態 / チャンバー法 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では，北海道苫小牧市の落葉樹林で土壌呼吸（土壌CO2フラックス）とカラマツの細根動態（バイオマス，成長）を同時測定し，カラマツの根呼吸をその構成要素（細根の維持呼吸，細根の成長（構成）呼吸，細根以外の根呼吸）に分離・定量化するとともに，維持呼吸と成長呼吸の変動特性や環境応答特性を詳細に解析し，根呼吸のモデル化を目指す。
主な調査地は2004年の台風によって風倒壊したカラマツ林跡地であり，倒壊後に表土が除去された後にカラマツとシラカンバが再生し，現在は樹齢約10年の若齢木が点在している。薄い有機質土壌（A層）が火山噴出物（C層）の上に発達していたが，A層が除去されたためC層がむき出しになっている。埋土種子も除去されたため，草本類などの下層植生はほとんど存在しない。そのため，土壌有機物の分解（微生物呼吸）は少なく，その空間変動も小さい。また，細根の密度は樹木個体から同心円状に低下する。
本年度は，昨年度に引き続き土壌呼吸と細根動態に関する野外実験を行った。その成果，2017年9月～2018年9月の１年間の根呼吸は，カラマツ個体に近い地点（0.5 m）で123 ± 105 g C m-2 yr-1（平均±標準偏差），遠い地点（1.0 m）で77 ± 50 g C m-2 yr-1となった。重回帰モデルに用いて根呼吸を分離した結果，この研究サイトにおけるカラマツの細根の維持呼吸と成長呼吸の年間値は，それぞれ48，31 g C m-2 yr-1と推定された。
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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
カラマツとシラカンバから成る若齢林において昨年度から野外調査を継続し，約1.5年間のフィールドデータを得た。データを解析して，土壌呼吸速度から樹木（主にカラマツ）の細根の維持呼吸と成長呼吸を分離評価することができた。現時点ではデータ数が多くないため，重回帰モデルのパラメータの信頼性はそれほど高くないが，モデルの有効性を確認することができた。さらに，予備実験として常緑針葉樹林で行っていた細根動態に関する調査結果もまとまりつつある。そのため，「おおむね順調に進展している」と自己評価した。
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| 今後の研究の推進方策 |
研究計画調書および交付申請書に記載したように，来年度も今年度と同様に無積雪期に野外実験を継続する。得られた豊富なフィールドデータを活用し，樹木細根の維持呼吸と成長呼吸の変動特性や環境応答特性を詳細に解析し，細根呼吸のモデル化を目指す。学会等で成果発表を行うとともに，研究論文の執筆と投稿を行う予定である。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
（理由） 初年度（平成29年度），交付決定前（成長季節が始まる5月）から野外実験を開始したため，研究プロット設営のための消耗品を別財源（運営交付金等）で準備したり，既存のかなり古い部材を代用したりした。また，CO2分析計や土壌水分計を購入する予定であったが，既存の物品を修理することで利用できたため，購入しなかった。これらの理由で，初年度に物品費が大きく減額となった。旅費についても，日程の都合で予定していた学会発表ができなかったことなどがあり，減額となった。さらに，その他の経費として土壌試料の分析経費を想定していたが，同じサイトで以前に得られた結果で代用できることがわかったため，新たな分析を行わなかった。以上の状況から初年度の使用額が予定よりも大きく減額となり，その結果として最終年度（平成31年度）に次年度使用額が残った。
（使用計画） 野外実験に新たな測定項目（樹木の蒸散流量）が加わるため，そのための機材一式を新規に購入する予定である。また，学会における成果報告のための旅費を増額するとともに，成果の取りまとめに向けたデータ解析のための謝金（アルバイト代）を増額する予定である。
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