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2021 年度 実績報告書

気候変動が森林の生物多様性と生態系機能に与える影響:北米大陸全域60年間の動態

研究課題

研究課題/領域番号 20J00178
研究機関東京大学

研究代表者

久野 真純  東京大学, 農学生命科学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
キーワード森林生態系 / 気候変動影響 / 生物多様性 / 森林組成 / 機能的多様性 / 構造的多様性 / 森林生産量 / 植物機能形質
研究実績の概要

近年、加速度的に進む地球規模での気候変動は森林生態系の機能と生物多様性に大きな影響を与えている。本研究ではカナダの森林モニタリングデータを解析し、【目的1】気候変動が自然林の生物多様性と機能的組成に与える影響、および【目的2】気候変動が自然林の生態系機能(成長量)に与える影響は樹木の機能的多様性および構造的多様性を高めることで緩和されるか、ということを調べた。
【目的1】では、プロットレベルにおける森林の機能的組成(生活史戦略に関わる機能と、乾燥耐性・耐陰性に関わる機能)を応答変数、長期気候変動(時間的気候因子)、地理的気候勾配(空間的気候因子)、林齢、およびそれらの交互作用を説明変数に、ベイズ階層モデルを用いて解析を行った。【目的2】では、プロットレベルにおける森林の成長量を応答変数、長期気候変動(時間的気候因子)、林齢、機能的多様性、構造的多様性、機能的組成、土壌要因、およびそれらの交互作用を説明変数に、線形混合モデルを用いて解析を行った。
その結果、【目的1】北方林では、温帯林と比べてより速い速度で機能的組成のシフトが生じていること、および【目的2】気候変動が森林成長量に与えるプラスの影響は、構造的多様性ではなく、機能的多様性によって促進され、さらに気候変動によるマイナスの影響も機能的多様性によってのみ軽減されることがわかった。【目的1】は学術誌に受理・掲載され、【目的2】は現在投稿中である。
さらに研究の拡大を図るため、日本国内の森林モニタリングデータを解析し、気候変動が森林の生態系機能および生物多様性に与える影響について調べている。

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

当初のテーマ「気候変動が生物多様性に与える影響」については若干進行が遅れ気味であるが、本テーマに加えて、それに関連する研究「気候変動が森林組成に与える影響」、および「生物多様性が気候変動影響を緩和するメカニズム」に関する研究が順調に進行しているため。
さらに、「気候変動が生物多様性に与える影響」に関するトピックでは当初北米のみの森林観測データを使用する計画であったが、日本国内のデータ編さんを終え、中国・中山大学やカナダ・アルバータ大学の研究協力者とともに課題を拡大することができた。さらに、スイス連邦工科大学チューリッヒ校やアメリカ・プリンストン大学の研究協力者とともにヨーロッパへの研究拡大を測っているところである。

今後の研究の推進方策

昨年度末から今年度7月まで、スイス連邦工科大学チューリッヒ校に滞在することで研究課題の拡大を図れている。現在、「気候変動が生物多様性に与える影響」データ編さんおよび解析を行っているところであるので、結果をまとめ次第研究協力者に報告し、ヨーロッパや東南アジア、南米など研究課題のさらなる地理的拡大を図る予定である。
今年度10月までに解析を終え、そのご論文執筆に取り掛かる。2023年1月~2月を目処に国際雑誌に投稿することが目標である。また、研究成果は2023年3月に開催される日本生態学会において口頭発表する。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 4件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] The effects of functional diversity and identity (acquisitive versus conservative strategies) on soil carbon stocks are dependent on environmental contexts2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Xinli、Hisano Masumi、Taylor Anthony R.、Chen Han Y.H.
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 503 ページ: 119820~119820

    • DOI

      10.1016/j.foreco.2021.119820

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Structural diversity as a reliable and novel predictor for ecosystem productivity2022

    • 著者名/発表者名
      E LaRue, J Knott, G Domke, HYH Chen, G Qinfeng, M Hisano, C Oswalt, S Oswalt, N Kong, KM Potter, S Fei
    • 雑誌名

      Frontiers in Ecology and the Environment

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rapid functional shifts across high latitude forests over the last 65?years2021

    • 著者名/発表者名
      Hisano Masumi、Ryo Masahiro、Chen Xinli、Chen Han Y. H.
    • 雑誌名

      Global Change Biology

      巻: 27 ページ: 3846~3858

    • DOI

      10.1111/gcb.15710

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Red foxes in Japan show adaptability in prey resource according to geography and season: A meta‐analysis2021

    • 著者名/発表者名
      Hisano Masumi、Evans Maldwyn J.、Soga Masashi、Tsunoda Hiroshi
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 37 ページ: 197~214

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12287

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 65年間におけるカナダ北方林の植生変化:高緯度地域でより速い機能組成シフト2022

    • 著者名/発表者名
      久野真純, 梁政寛, Chen X, Chen HYH.
    • 学会等名
      第69回日本生態学会全国大会
  • [学会発表] 気候変動が北方林の生態系に与える影響:カナダにおける長期生態学研究から見えること2021

    • 著者名/発表者名
      久野真純
    • 学会等名
      第8回毎木コミュニティMaiboセミナー
    • 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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