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2022 年度 実績報告書

割り箸・ティーバッグ大規模分解実験と機械学習の併用による有機物分解速度の広域推定

研究課題

研究課題/領域番号 19K15879
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

森 大喜  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (90749095)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワードティーバッグインデックス / 有機物分解 / 気候変動
研究実績の概要

気候変動による土壌有機物分解の影響を評価するため、リター分解の標準法であるティーバッグ法の精度を検証したところ、特に低温環境においてティーバッグ法の予測精度が著しく低下すること、時系列データに漸近線モデルをフィッティングする修正法によって予測精度が大きく改善することが明らかになり、これはティーバッグ法の分解速度予測精度向上および同手法による気候変動の土壌有機物分解に対する影響評価の堅牢性向上に貢献する。
ティーバッグ法で求めたリター分解曲線と時系列データに漸近線モデルをフィッティングする修正法によって求めた曲線を比較した。修正法の予測精度は、ティーバッグ法および指数モデル法と比較して高かった。修正法はティーバッグ分解データをよく再現できたが、ティーバッグ法で求めた分解曲線は、特に低温環境においてデータから大きく乖離した。これは、ティーバッグ法の計算過程で用いられる安定化係数にバイアスが掛かっていたためであることが明らかになった。さらに、ティーバッグ法が分解速度の相対比較のために有益であるかを明らかにするため、ティーバッグ法で求めた分解速度定数と修正法によって求めた分解速度定数を18の異なる環境下で比較した。両者の間に正の相関があればティーバッグ法による分解速度の相対比較は可能ということになるが、実際には正の相関は確認されなかった。これらの結果から、ティーバッグを用いてリター分解速度予測を正確に行うためには、漸近線モデルと時系列データを組み合わせた修正法が必須であることを提案した。本研究で提案した修正法は、ティーバッグ分解データを5点取得すれば十分に実行可能であり、ティーバッグ法の簡便性を大きくは損なわなかった。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2022 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件)

  • [国際共同研究] Environment Agency Austria(オーストリア)

    • 国名
      オーストリア
    • 外国機関名
      Environment Agency Austria
  • [雑誌論文] Risk of misinterpreting the Tea Bag Index: Field observations and a random simulation.2022

    • 著者名/発表者名
      MORI Taiki, Nakamura Ryosuke, Aoyagi Ryota
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 37 ページ: 381-389

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12304

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Validation of the Tea Bag Index as a standard approach for assessing organic matter decomposition: a laboratory incubation experiment.2022

    • 著者名/発表者名
      MORI Taiki
    • 雑誌名

      Ecological Indicators

      巻: 141 ページ: 109077

    • DOI

      10.1016/j.ecolind.2022.109077

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Can nonwoven tea bags determine the Tea Bag Index?2022

    • 著者名/発表者名
      MORI Taiki
    • 雑誌名

      Ecologies

      巻: 3 ページ: 175-182

    • DOI

      10.3390/ecologies3020014

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Is the Tea Bag Index (TBI) useful for comparing decomposition rates among soils?2022

    • 著者名/発表者名
      MORI Taiki
    • 雑誌名

      Ecologies

      巻: 3 ページ: 521-529

    • DOI

      10.3390/ecologies3040038

    • 査読あり / オープンアクセス

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公開日: 2023-12-25  

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