森林火災によって変化する東シベリアタイガの水環境と炭素循環

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18255014
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 海外学術
• 研究分野: 環境農学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 長谷川 周一 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (10333634)
• 研究分担者: 波多 野隆介 北海道大学, 大学院・農学研究院, 教授 (40156344) ; 斎藤 秀之 北海道大学, 大学院・農学研究院, 助教 (70312395)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 東シベリアタイガ / 森林火災 / 地球温暖化 / 炭素固定機能 / 土壌水分 / 土壌呼吸 / 温暖化効果ガス / 個葉の分光放射特性

研究概要

東シベリアカラマツ成熟林に対する地表火の影響は年降水量により異なり、平年並みでは地表面からの蒸発速度と土壌の貯水量が地表火の影響を受けず、林床植生の焼失で余剰になった土壌水分がカラマツ成熟木に利用されて林冠の炭素固定能力が向上した。しかし、多雨年が続くと地表火跡地の土壌含水率は飽和へ近づき、林冠木の衰退・枯損を誘発して炭素固定機能は低下した。森林衰退の跡地は湿地化が進み、生態系の遷移が沼地化へと不可逆的に移行して温暖化効果の多大なCH4放出源を作り出すことが懸念された

研究成果

• [雑誌論文] Inter-annual variations in surface fire impacts on leaf photosynthesis are dependent on changing soil water regimes in a mature larch forest in Central Yakutia. (2009)
  • 著者名/発表者名: Saito H., Hasegawa S.
  • 雑誌名: In : Proceedings of 4th International Workshop on C/H_2O/Energy balance and climate over boreal regions with special emphasis on eastern Eurasia (eds, Maximov TC. kaiet al.) ページ: 95-98
• [雑誌論文] Study of parameter of chlorophyll fluorescence in Ephedra monosperma during cold hardening (2009)
  • 著者名/発表者名: Sofronova VE., Saito H.
  • 雑誌名: In : 4th International Workshop on C/H_2O/ Energy balance and climate over boreal regions with special emphasis on eastern Eurasia (eds, Maximov TC.et al.) ページ: 53-56
• [雑誌論文] 東シベリアにおけるカラマツ林のサイズ構造と地上部現存量の推移 (2009)
  • 著者名/発表者名: 城田徹央・斎藤秀之
  • 雑誌名: 日本森林学会北海道支部論文集 27 ページ: 65-67
  • 査読あり
• [雑誌論文] CH_4 and N_2O emissions from a forest-alas ecosystem in the permafrost taiga forest region, eastern Siberia, Russia (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakai F., Hatano R.
  • 雑誌名: J. Geophys. Res doi : 10 ページ: 113, G02002, 1029/2007JG000521
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influence of forest disturbance on CO_2, CH_4 and N_2O fluxes from larch forest soil in the permafrost taiga region of eastern Siberia (2008)
  • 著者名/発表者名: Takakai F., Hatano R.
  • 雑誌名: Soil Science and Plant Nutrition 54 ページ: 938-949
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fluorescence parameters of chlorophyll in three conifer species during cold hardening. In : Proceedings of the International Conference of Physicochemical bases of structural -functional organization in plants (2008)
  • 著者名/発表者名: Sofronova VE., Saito H., Perk A
  • 雑誌名: Russian Society of plant physiologists, held in Ekaterinburg, Russia ページ: 6-10
• [雑誌論文] Interannual environmental-soil thawing rate variation and its control on transpiration from Larix cajanderi,Central Yakutia, Eastern Siberia (2007)
  • 著者名/発表者名: Lopez L., Saito H.
  • 雑誌名: Journal of Hydrology 338 ページ: 251-260
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of human activity on carbon balance in meadows in a thermokarst depression in Siberia (2007)
  • 著者名/発表者名: Desyatkin AR., Hatano R
  • 雑誌名: Eurasian Journal of Forest Research 10 ページ: 89-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] A/Ci curve analysis of Larix cajanderi growing in Central Yakutia, Siberia (2006)
  • 著者名/発表者名: Maksimov A., Saito H.
  • 雑誌名: In : International Workshop on H_2O and CO_2 exchange in Siberia (eds, Dolman H.et.al.) ページ: 57-60
• [学会発表] Soil water balance scenario after an artificial ground-fire in a mature larch forest in eastern Siberia. The IVth Annual International Workshop on"C/H2O/energy balance and climate over boreal regions with special emphasis on eastern Siberia (2008)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki H., Saito H., Hasegawa S
  • 学会等名: Academy of Sciences of the Republic of Sakha
  • 発表場所: Russia
  • 年月日: 20080714-16
• [学会発表] Overview of artificial ground-fire experiment on water and carbon cycle processes in a mature larch forest of spasskaya pad forest, Yakutia. The IVth Annual International Workshop on"C/H2O/energy balance and climate over boreal regions with special emphasis on eastern Siberia (2008)
  • 著者名/発表者名: Saito H., Hasegawa S
  • 学会等名: Academy of Sciences of the Republic of Sakha
  • 発表場所: Russia
  • 年月日: 20080714-16
• [学会発表] Study of parameters of chlorophyll fluorescence in Pinus sylvestris L. needles growing under the conditions of cryolothic zone. The IVth Annual International Workshop on"C/H_2O/ energy balance and climate over boreal regions with special emphasis on eastern Siberia (2008)
  • 著者名/発表者名: Sofronova V.E., Saito H., Maximov T.C
  • 学会等名: Academy of Sciences of the Republic of Sakha
  • 発表場所: Russia
  • 年月日: 20080714-16
• [学会発表] Larch taiga on permafrost is facing the risk of catastrophic degradation by immoderate increasing precipitation regimes (2008)
  • 著者名/発表者名: Saito H., Hasegawa S
  • 学会等名: International Symposium Sentinel Earth, Detection of Environmental Change. 5-7th
  • 発表場所: Hokkaido Univ., Sapporo
  • 年月日: 20080700
• [学会発表] 東シベリアにおけるカラマツ林のサイズ構造の林分間変動 (2008)
  • 著者名/発表者名: 城田徹央・斎藤秀之
  • 学会等名: 日本森林学会北海道支部大会
  • 発表場所: 札幌市コンベンションセンター,札幌市
  • 年月日: 2008-11-10
• [学会発表] 東シベリアカラマツ林の地表火の撹乱による土壌水分収支の変化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩崎秀威・斎藤秀之・TC Maximov・長谷川周一
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会愛知大会
  • 発表場所: 愛知教育大学,名古屋市
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] CH4 emission from different stages of thermokarst depressions in Central Yakutia, Russia (2008)
  • 著者名/発表者名: Desyatkin A.R., Hatano R
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会愛知大会
  • 発表場所: 愛知教育大学,名古屋市
  • 年月日: 2008-09-09
• [学会発表] Larix cajanderi林冠におけるシュート数動態 (2008)
  • 著者名/発表者名: 城田徹央, 斎藤秀之
  • 学会等名: 第119回日本森林学会
  • 発表場所: 東京農工大学, 東京
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Comparison of greenhouse gas emissions and carbon budget from grasslands in Southern Hokkaido and Central Yakutia (2007)
  • 著者名/発表者名: Desyatkin A.R., Hatano R
  • 学会等名: East and Southeast Asian Federation of Soil Science
  • 発表場所: つくば国際会議場, つくば市
  • 年月日: 20071022-23
• [学会発表] Ground -fire is not a significant event reducing shoot photosynthesis and stomatal conductance in the canopy of mature larch stand in eastern Siberia: A field manipulation experiment (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito, H., Hasegawa, S
  • 学会等名: Fourth international wildfire conference
  • 発表場所: Seville, Spain
  • 年月日: 20070514-17
• [学会発表] Changing precipitation regimes and photosynthetic performance of the East-Siberian taiga (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito H
  • 学会等名: European Geosceinces Union 2007
  • 発表場所: Austria Center Vienna, Austria
  • 年月日: 20070414-20
• [学会発表] GHG emission from different stages of thermokarst in Central Yakutia, Russia (2007)
  • 著者名/発表者名: Desyatkin AR., Hatano R
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会北海道支部秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌市
  • 年月日: 2007-12-25
• [学会発表] Larix cajanderi成木における心材、辺材および樹皮の垂直分布 (2007)
  • 著者名/発表者名: 城田徹央・斎藤秀之
  • 学会等名: 日本森林学会北海道支部大会
  • 発表場所: 札幌市コンベンションセンター, 札幌市
  • 年月日: 2007-11-05
• [学会発表] 永久凍土地帯における土壌の高水分状態による森林衰退の可能性 (2007)
  • 著者名/発表者名: 岩崎秀威・斎藤秀之・長谷川周一
  • 学会等名: 第49回土壌物理学会シンポジウム
  • 発表場所: 九州大学,福岡市
  • 年月日: 2007-10-13
• [学会発表] Comparison of grassland NEP and NBP of Hokkaido and Central Yakutia, Russia (2007)
  • 著者名/発表者名: Desyatkin A.R., Hatano R
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会東京大会
  • 発表場所: 東京農業大学, 東京
  • 年月日: 2007-08-23
• [学会発表] ロシア・東シベリアのタイガカラマツ林におけるCH4, N2Oフラックスの季節・年次変動 (2007)
  • 著者名/発表者名: 高階史章・波多野隆介
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会東京大会
  • 発表場所: 東京農業大学, 東京
  • 年月日: 2007-08-23
• [学会発表] 東シベリアのカラマツ成熟林における葉, 枝, 幹の現存量と表面積 (2007)
  • 著者名/発表者名: 城田徹央・斎藤秀之・T.C. Maximov
  • 学会等名: 第118回日本森林学会
  • 発表場所: 九州大学, 福岡
  • 年月日: 2007-04-03
• [学会発表] 東シベリアのカラマツ老齢個体における短枝の長枝化現象. (2007)
  • 著者名/発表者名: 城田徹央・斎藤秀之
  • 学会等名: 第54回日本生態学会, B1-09
  • 発表場所: 愛媛大学, 松山
  • 年月日: 2007-03-20
• [学会発表] CH4 emission from a Siberian Alas ecosystem near Yakutsk, Russia (2006)
  • 著者名/発表者名: Takakai F., Hatano R
  • 学会等名: Asian Conference on permafrost
  • 発表場所: Lanzhou, China
  • 年月日: 20060307-09
• [学会発表] GHG emissions and carbon balance from an alas ecosystem in east Siberia (2006)
  • 著者名/発表者名: Desyatkin A.R., Hatano R
  • 学会等名: 日本土壌肥料学会北海道支部秋季大会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌
  • 年月日: 2006-11-29
• [学会発表] ペドトランスファーファンクションを用いた土壌水分特性の推定 (2006)
  • 著者名/発表者名: 岩崎秀威・長谷川周一・波多野隆介
  • 学会等名: 第48回土壌物理学会
  • 発表場所: 北海道大学, 札幌市
  • 年月日: 2006-10-14
• [図書] Changing precipitation regimes and LAI in a mature larch forest in eastern Siberia. 209-216, In : Influence of climatic and ecological changes on permafrost ecosystems (Eds, Ivanov B.I. et.al.), Proceedings of 3rd international conference, 'The Role of Permafrost Ecosystem in Global Climate Change (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito H
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: Yakutsk, YSC Publishing House SB, RAS
• [図書] Upscaling of aboveground respiration during summer in a mature larch (Larix cajanderi) forest on Siberian permafrost. 217-221, In : Influence of climatic and ecological changes on permafrost ecosystems (Eds, Ivanov B.I. et al.), Proceedings of 3rd international conference, 'The Role of Permafrost Ecosystem in Global Climate Change (2007)
  • 著者名/発表者名: Saito H
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: Yakutsk, YSC Publishing House SB, RAS
• [図書] A significance of shoot reversion of mature larch trees in Spasskaya Pad : an architectural analysis. 204-209, In: Influence of climatic and ecological changes on permafrost ecosystems (Eds, Ivanov B.I. et.al.), Proceedings of 3rd international conference, 'The Role of Permafrost Ecosystem in Global Climate Change (2007)
  • 著者名/発表者名: Shirota T., Saito H.・Maximov T.C.
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: Yakutsk, YSC Publishing House SB
• [図書] The effect of artificial ground-fire on soil water regime in a mature larch forest in eastern Siberia. 221-226, In : Influence of climatic and ecological changes on permafrost ecosystems (Eds, Ivanov B.I. et.al.), Proceedings of 3rd international conference, 'The Role of Permafrost Ecosystem in Global Climate Change (2007)
  • 著者名/発表者名: Iwasaki H., Hasegawa S., Saito H.
  • 総ページ数: 248
  • 出版者: Yakutsk, YSC Publishing House SB, RAS