三宅島2000年巨大噴火後の20年間の生態系回復過程

2021 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 19H04315
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 上條 隆志 筑波大学, 生命環境系, 教授 (10301079)
• 研究分担者: 樋口 広芳 慶應義塾大学, 自然科学研究教育センター(日吉), 訪問教授 (10111486) ; 高橋 俊守 宇都宮大学, 地域デザイン科学部, 教授 (20396815) ; 長谷川 雅美 東邦大学, 理学部, 教授 (40250162) ; 西澤 智康 茨城大学, 農学部, 准教授 (40722111) ; 加藤 和弘 放送大学, 教養学部, 教授 (60242161) ; 田村 憲司 筑波大学, 生命環境系, 教授 (70211373) ; 太田 寛行 茨城大学, 農学部, 学長 (80168947) ; 廣田 充 筑波大学, 生命環境系, 教授 (90391151)
• 研究期間 (年度): 2019-04-01 – 2022-03-31
• キーワード: 生態系の回復 / 植生 / 土壌 / 土壌微生物 / 生態系機能 / 鳥類群集 / 火山島 / 長期モニタリング

研究実績の概要

三宅島2000年噴火後の生態系の回復過程をモニタリングするために、植生調査、土壌調査、土壌分析、土壌窒素の無機化速度の測定、土壌微生物の解析、鳥類調査を実施した。植生調査については、三宅島設定した24の固定調査区において植生調査を実施した。なお、11地点については、噴火直後の2001年から20年間、ほぼ毎年の植生変化を記録することができた。土壌調査については、これら24地点のうち、火山灰堆積が最も顕著であった地点の土壌発達状態を明らかにするため、土壌断面メッシュ法によって植物根、土壌中の有機炭素量、全窒素量、交換性塩基量等の関係性について明らかにした。土壌窒素の無機化速度の測定については、24地点の内の10地点に設置された土壌窒素の無機化速度測定のためのレジンコアを回収した。土壌微生物については、24地点の内で最も強度の攪乱を受けた山頂付近の調査地点において採取したサンプルを中心に解析を行った。その結果、酸性火山灰堆積物中では、パイオニア植物および蘚苔類からの光合成産物とそれら遺体由来の有機物供給により、耐酸性ヘテロトローフの群集へと遷移したことなどが明らかとなった。 鳥類調査については、ラインセンサス調査と定点センサス調査を行った。ラインセンサス調査は、2002年から、定期的に継続調査を行っている5ルートにおいて調査を行った。定点調査については、2011年から2013年に行った24地点の定点調査地点において、鳥類の定点センサス調査を行った。24地点の植生データとの関係を解析した結果、植生と鳥類の種数の関係はみられるが、相関関係が以前より弱まっていた。2012年時点では裸地であった地点が草原化し、ホオジロやウグイスなどが新たに出現していた。本調査によって、火山一次遷移初期の鳥類群集の回復過程を継続調査によって示すことができた。

現在までの達成度 (段落)

令和3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

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Photosynthetic Properties of Co-Occurring Pioneer Species on Volcanically Devastated Sites in Miyake-jima Island, Japan (2021)
  • 著者名/発表者名: Xiulong Zhang, Hao Li , Xiaoxing Hu, Pengyao Zheng, Mitsuru Hirota, Takashi Kamijo
  • 雑誌名: Plants 巻: 10 ページ: 1-14
  • DOI: 10.3390/plants10112500
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Changes in Soil Physical and Chemical Properties during Vegetation Succession on Miyake-jima Island (2021)
  • 著者名/発表者名: Xinhao Peng, Kenji Tamura, Maki Asano, Aya Takano, Minami Kawagoe, Takashi Kamijo
  • 雑誌名: Forests 巻: 12 ページ: 1-15
  • DOI: 10.3390/f12111435
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] Root bacteriome of a pioneer grass Miscanthus condensatus along restored vegetation on recent Miyake-jima volcanic deposits (2021)
  • 著者名/発表者名: Yong Guo, Tomoyasu Nishizawa, Nobuo Sakagami, Reiko Fujimura, Takashi Kamijo, Hiroyuki Ohta
  • 雑誌名: Rhizosphere 巻: 19 ページ: 1-11
  • DOI: 10.1016/j.rhisph.2021.100422
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 伊豆諸島三宅島における国内外来種ニホンイタチの食性 (2022)
  • 著者名/発表者名: 東谷一熙, 上條隆志, 長谷川雅美, 高槻成紀, 上杉哲雄
  • 学会等名: 日本生態学会第69回全国大会 (2022年3月、福岡)
• [学会発表] 2000年噴火後の三宅島における鳥類群集の回復とそれに関わる環境条件 (2021)
  • 著者名/発表者名: 加藤和弘, 樋口広芳
  • 学会等名: 2021年度環境情報科学センター 研究発表大会
• [学会発表] Microbial community succession in primary volcanic ash deposit of Miyake-jima for 20 years (2021)
  • 著者名/発表者名: Guo Y, Nishizawa T, Sakagami N, Fujimura R, Kamijo T, Ohta H
  • 学会等名: The 17th International Student Conference in Ibaraki (第17回茨城学生国際会議；ISCI XVII)
  • 国際学会
• [学会発表] 三宅島2000年火山灰堆積物における微生物生態系解析：20年間の遷移 (2021)
  • 著者名/発表者名: 宇賀神温, 坂上伸生, 上條隆志, 太田寛行, 西澤智康
  • 学会等名: 日本土壌微生物学会2021年度大会（東京大会・オンライン開催）
• [学会発表] 三宅島 2000 年噴火後の研究の経緯 (2021)
  • 著者名/発表者名: 上條隆志
  • 学会等名: 2021年度環境情報科学センター 研究発表大会
• [学会発表] 衛星データに見る三宅島 2000 年噴火後 20 年間のランドスケープ変化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 髙橋俊守, 加藤和弘, 上條隆志
  • 学会等名: 2021年度環境情報科学センター 研究発表大会
• [学会発表] 三宅島 2000 年噴後の植生回復過程 (2021)
  • 著者名/発表者名: 上條隆志
  • 学会等名: 2021年度環境情報科学センター 研究発表大会
• [学会発表] 三宅島 2000 年噴火後の土壌呼吸回復過程 (2021)
  • 著者名/発表者名: 廣田充
  • 学会等名: 2021年度環境情報科学センター 研究発表大会
• [学会発表] 三宅島 2000 年噴後の土壌動物群集の回復過程 (2021)
  • 著者名/発表者名: 青山友輝, 上條隆志, 吉田智弘, 金子信博, 菅原優
  • 学会等名: 2021年度環境情報科学センター 研究発表大会
• [学会発表] 三宅島2000年噴火から20年後における土壌動物群集とその8年間の変化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 上條隆志, 吉田智弘, 金子信博, 菅原優
  • 学会等名: 日本土壌動物学会第43回大会
• [学会発表] 三宅島 2000 年噴火における植生発達と土壌動物群集の変化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 青山友輝, 上條 隆志, 吉田智弘, 金子信博, 菅原優
  • 学会等名: 植生学会第26 回大会
• [学会発表] 三宅島2000年噴火後20年間の植生変化 (2021)
  • 著者名/発表者名: 上條隆志
  • 学会等名: 植生学会第26 回大会