根系評価もふくめた北方森林流域における炭素および窒素動態と森林変化の影響

2010 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21380085
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 笹 賀一郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70125318)
• 研究分担者: 佐藤 冬樹 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (20187230) ; 柴田 英昭 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (70281798) ; 吉田 俊也 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (60312401) ; 野村 睦 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (20271629) ; 高木 健太郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (20322844)
• キーワード: 北方林 / 野外操作実験 / 森林変化 / 物質循環 / 炭素 / 窒素 / CO2フラックス / 根茎評価

研究概要

本研究は、北海道大学北方生物圏フィールド科学センターの雨竜研究林と天塩研究林の操作実験流域を主な対象として、原生林状態から森林伐採・表土除去・樹木の植栽などの炭素や窒素などの物質循環への影響を地下部・根茎の状況もふくめて明らかにしようとするものである。平成21年度の主な成果は、以下のようである。
1.天塩研究林の実験流域において、原生林伐採後に植栽したカラマツのバイオマスについて、根茎もふくめた測定をおこなった。また、前年度におこなった15m×15m林分の地下部調査については、根茎等の分析用サンプルの乾燥をすすめるとともに、樹種ごとの根茎量等についてのデータをとりまとめた。
2.雨竜研究林・天塩研究林の実験流域においては、炭素・窒素の動態変化に加えて、水分や炭素・窒素以外の物質、および土砂・浮遊砂等に関する観測を継続した。とくに、下流域に対する溶存鉄の供給については、北方針広混交林は供給が少ないという特徴をもちながらも、森林は持続的な溶存鉄生成と供給の役割を果たしていることを明らかにした。さらに、冬季間の観測から、積雪期においても窒素の無機化や硝化は進行し、降雪前にはアンモニアの生成が進行し、融雪期には硝酸の生成か進行すること、積雪量の減少によって融雪期のアンモニア正味生成量の増加と硝酸の正味生成量が減少することなどを明らかにした。
3.原生林伐採とカラマツ植栽によるCO2フラックス観測においては、伐採直後から放出がつづき、伐採後7年目にして放出・吸収がほぼ均等になる状況が把握された。

研究成果

• [雑誌論文] 北海道北部における森林管理や伐採が流域生態系の構造や機能に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 柴田英昭
  • 雑誌名: 水利科学 巻: 54-6 ページ: 30-42
  • 査読あり
• [雑誌論文] Allometric Relationship and Carbon and Nitrogen Contents for Three Major Tree Species (Quercus crispula, Betula ermanii, and Abies Sachalinensis) in Northern Hokkaido, Japan (2010)
  • 著者名/発表者名: Takagi Kentaro, Kotsuka Vhikara, Fukuzawa Karibu, Kayama Masazuni, Makoto Kobayashi, Watanabe Tsunehiro, Nomura Mutsumi, Fukuzawa Tatsuya, Takahashi Hiroyuki, Hojyo Hajime, Ashiya Daitaro, Naniwa Akihiro, Sugata Sadao, Kamiura Tatsuya, Sugishita Yoshiyuki, Sakai Rei, Ito Kinya, Kobayashi Makoto, Maebayashi Mamoru, Mizuno Masao, Mursyama Takashi, Konoshita Koji, Fujiwara Daisaku, Hashiba Shukichi, Shibata Hideaki, Yoshida Toshiya, Sasa Kaichiro, Saigusa Nobuko, Fujinuma Yasumi and Akibayashi Yukio
  • 雑誌名: Eurasian Journal of Forest Research 巻: 13-1 ページ: 1-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Differential anatomical response to elevate CO_2 in saplings of four hardwood species (2010)
  • 著者名/発表者名: YOKO WATANABE
  • 雑誌名: Plant, Cell and Environment 巻: 33 ページ: 1101-1111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Multi-model analysis of terrestrial carbon cycles in Japan : reducing uncertainties in model outputs among different terrestrial biosphere models using flux observations. (2010)
  • 著者名/発表者名: Ichii, K.
  • 雑誌名: Biogeosciences 巻: 7 ページ: 2061-2085
  • 査読あり
• [学会発表] An ecosystem compensates for the carbon lost due to logging in acool temperate forest. (2011)
  • 著者名/発表者名: Maricar Aguilos
  • 学会等名: 日本農業気象学会2011年全国大会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島市)
  • 年月日: 20110315-20110319
• [学会発表] 森林伐採が群落の蒸発散特性に及ぼす影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高木健太郎
  • 学会等名: 日本農業気象学会2011年全国大会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島市)
  • 年月日: 20110315-20110319
• [学会発表] 道北の森林流域の流量変化にたいする人工的森林撹乱の影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 佐藤冬樹
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: 静岡大学(静岡市)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] Comparison of gap-filling procedures for synthesized determination of annual carbon budgets of CarboEastAsia data set. (2010)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K.
  • 学会等名: AsiaFlux Workship
  • 発表場所: Guangzhou, China
  • 年月日: 20101201-20101203
• [学会発表] Soil warming in a cool-temperate mixed forest enhances heterotrophic and basal respiration rates, but Q10 remain unchanged. (2010)
  • 著者名/発表者名: Aguilos, M.
  • 学会等名: AsiaFlux Workship
  • 発表場所: Guangzhou, China
  • 年月日: 20101201-20101203
• [学会発表] 北方針広混交林流域における森林施業が溶存鉄およびDOCの渓流流出に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 鈴木耕平
  • 学会等名: 日本森林学会北海道支部
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2010-11-09
• [学会発表] EACE(Free Air CO2 Enrichment)による大気CO2濃度の増加がグイマツ雑種F1の成長および光合成に与える影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 渡辺誠
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば市)
  • 年月日: 2010-04-03
• [学会発表] 北方針広混交林流域の水文および溶出過程に対する掻き起し処理の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤冬樹
  • 学会等名: 日本森林学会
  • 発表場所: 筑波大学(つくば市)
  • 年月日: 2010-04-03
• [図書] 森への働きかけ-森林美学の新体系構築に向けて- (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田俊也(共著)
  • 総ページ数: 199-211
  • 出版者: 海青社
• [図書] 森への働きかけ-森林美学の新体系構築に向けて- (2010)
  • 著者名/発表者名: 笹賀一郎(共著)
  • 総ページ数: 317-327
  • 出版者: 海青社
• [図書] 森への働きかけ-森林美学の新体系構築に向けて- (2010)
  • 著者名/発表者名: 佐藤冬樹(共著)
  • 総ページ数: 329-345
  • 出版者: 海青社