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2011 年度 実績報告書

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

研究課題

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, 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, 准教授 (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 / CO_2フラックス / 根系評価
研究概要

本研究は、操作実験流域を主なフィールドとして、森林や林地の変化による物質動体への影響を、地下部・根系との関係もふくめて明らかにしようとするものである。本研究の最終年度にあたる平成23年度の主な取り組みと成果は以下のようである。
1.単木ごとの根系掘りお越し調査を継続するとともに、15m×15m×深さ70cmの掘り起し調査のデータとの統合により、針広混交の天然林における炭素貯留量のまとめを行った。地表下70cmまでに存在した樹木とササ根系の総体積は1.43%であり、ササ根系の炭素量は2.4t/ha・樹木根系27.2t/ha・土壌中124.0t/hで、地中部の総炭素貯留量はa153.6t/haとなった。地上部の炭素貯留は樹幹部68.0t/ha・枝葉38.1t/ha・ササ地上部2.6t/haであり、地上部の総炭素貯留量は108.7t/haとなった。
2.天然林の伐採とカラマツ植栽に関するCO2フラックス観測の継続により、森林伐採後の8年目から、わずかではあるが炭素の吸収に転じることが確かめられた。原生状態においては少量の炭素吸収状態にあり、伐採後の2年間は大きな放出に転じ、3年目以降は徐々に放出量を減じながら、8年目以降は吸収に戻ることになる。また、森林の喪失や植栽木の成長初期段階においては、復活したササ群落の吸収力が大きく働き、炭素や窒素の移動・流出を抑制していることが明らかになった。
3.森林伐採および表土除去(埋戻し)試験流域の観測の継続から、表土部分を中心に窒素の無機化や硝化が行われることから、表土の除去により一時的に窒素の流出が減少することが確かめられた。また、除去した表土の埋戻しでは、硝酸の生成が活発な土壌の散布と根系の枯死で吸収源が極減することにより、窒素の流出が増大する状況が把握された。
4.以上の事項を中心とした本研究の成果により、物資動態の緩和を目的とした森林保全の方法を進展させることができた。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (12件) 図書 (4件)

  • [雑誌論文] Does canopy mean nitrogen concentration explain variation in canopy light use efficiency across 14 contrasting forest sites?2012

    • 著者名/発表者名
      Peltoniemil, M.
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: 32 ページ: 200-218

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial variations in evapotranspiration over East Asian forest sites. I. Evapotranspiration and decoupling coefficient2011

    • 著者名/発表者名
      Khatun, R., Ohta, T., Kotani, A., Asanuma, J., Gamo, M., Han, S., Hirano, T., Nakai, Y., Saigusa, N., Takagi, K., Wang, H. and Yoshifuji, N.
    • 雑誌名

      Hydrological Research Letters

      巻: 5 ページ: 83-87

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial variations in evapotranspiration over East Asian forest sites. II. Surface conductance and aerodynamic conductance2011

    • 著者名/発表者名
      Khatun, R., Ohta, T., Kotani, A., Asanuma, J., Gamo, M., Han, S., Hirano, T., Nakai, Y., Saigusa, N., Takagi, K., Wang, H. and Yoshifuji, N.
    • 雑誌名

      Hydrological Research Letters

      巻: 5 ページ: 88-92

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Satellite-driven estimation of terrestrial carbon flux over Far East Asia with 1-km grid resolution2011

    • 著者名/発表者名
      Sasai, T., Saigusa, N., Nasahara, N.K., Ito, A., Hashimoto, H., Nemani, R., Hirata, R., Ichii, K., Takagi, K., Saitoh, M. T., Ohta, T., Murakami, K., Yamagichi, Y. and Oikawa, T.
    • 雑誌名

      Remote sensing of Environment

      巻: 115 ページ: 1758-1771

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in carbon stock following soil scarification of non-wooded stands in Hokkaido, northern Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Aoyama, K., Yoshida, T., Harada, A., Noguchi, M., Miya, H. and Shibata, H.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 16 ページ: 35-45

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tree mortality in a natural mixed forest affected by stand fragmentation and by a strong typhoon in northern Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshida, T., Noguchi, M., Uemura, S., Yanaba, S., Miya, H. and Hiura, T.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 16 ページ: 215-222

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soil warming in a cool-temperate mixed forest with peat soil enhanced heterotorophic and basal respiration rate but Q10 remained unchanged2011

    • 著者名/発表者名
      M.Aguilos
    • 雑誌名

      Biogeosciences Discussions

      巻: 0 ページ: 6415-6445

    • DOI

      10.5194/bgd-8-6415-2011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Greenhouse gas emissions after a prescribed fire in white birch-dwarf bamboo stands in northern Japan, focusing on the role of charcoal2011

    • 著者名/発表者名
      Kim, Y.S.
    • 雑誌名

      European Journal of Forest Research

      巻: 130 ページ: 1031-1044

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reduced atmospheric CH4 consumption by two forest soils under elevated CO2 concentration in a FACE system in northern Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Kim, Y.S.
    • 雑誌名

      Journal of Japan Society for Atmospheric Environment

      巻: 46 ページ: 30-36

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in nitrogen transformation in forest soil representing the climate gradient of the Japanese archipelago Changes in nitrogen transformation in forest soil representing the climate gradient of the Japanese archipelago2011

    • 著者名/発表者名
      Shibata, H.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 16(5) ページ: 374-385

    • 査読あり
  • [学会発表] 天然生針広混交林の炭素貯留量の長期変化-経時的な変化の評価と将来予測2012

    • 著者名/発表者名
      南雲未智
    • 学会等名
      第123回日本森林学会大会
    • 発表場所
      宇都宮大学(宇都宮市)
    • 年月日
      2012-03-28
  • [学会発表] 天然生針広混交林の炭素貯留量の長期変化-林分タイプの違いに注目して2012

    • 著者名/発表者名
      南雲未智
    • 学会等名
      第59回日本生態学会大会
    • 発表場所
      龍谷大学(大津市)
    • 年月日
      2012-03-21
  • [学会発表] Inter-site comparison of ecosystem physiological parameters of Asian forests2012

    • 著者名/発表者名
      Takagi, K.
    • 学会等名
      The 5th EAFES International Congress
    • 発表場所
      龍谷大学(大津市)
    • 年月日
      2012-03-18
  • [学会発表] Northern Japan's cool-temperate forest reaches its carbon compensation point 7 years after clearcutting2012

    • 著者名/発表者名
      Aguilos, M.
    • 学会等名
      The 5th EAFES International Congress
    • 発表場所
      龍谷大学(大津市)
    • 年月日
      2012-03-18
  • [学会発表] Effects of mixture of broadleaved species on ecosystem services in a coniferous plantation2012

    • 著者名/発表者名
      Kato, S.
    • 学会等名
      第59回日本生態学会大会
    • 発表場所
      龍谷大学(大津市)
    • 年月日
      2012-03-18
  • [学会発表] The estimation of above ground biomass using Lidar remote sensing for forest carbon studies-effects of spatial resolution, topography and vegetation type2012

    • 著者名/発表者名
      Umegane, H.
    • 学会等名
      第59回日本生態学会大会
    • 発表場所
      龍谷大学(大津市)
    • 年月日
      2012-03-18
  • [学会発表] アジアの森林の光合成・呼吸パラメータについて2012

    • 著者名/発表者名
      高木健太郎
    • 学会等名
      日本農業気象学会2012年全国大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(堺市)
    • 年月日
      2012-03-15
  • [学会発表] 北海道北部における生物地球化学研究の展開:ササと冬に着目して2011

    • 著者名/発表者名
      柴田英昭
    • 学会等名
      生物地球化学研究会10周年記念セッション
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011-10-22
  • [学会発表] Effect of disturbances to the carbon budget of forests in northern Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Aguilos, M.
    • 学会等名
      生物地球科学会10周年セッション
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011-10-22
  • [学会発表] Change in carbon stock in a managed natural mixed forest of northern Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Nagumo, M.
    • 学会等名
      International Long-Term Ecological Research Network (ILTER) Annual Meeting
    • 発表場所
      北海道大学(札幌市)
    • 年月日
      2011-09-06
  • [学会発表] Variations in decay states and vegetation capability of deadwoods in anatural mixed forest in Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Inoue, T.
    • 学会等名
      International Symposium on ecological functions and services of deadwood in forest ecosystems
    • 発表場所
      Rouyn Noranda Congress Center (Canada)
    • 年月日
      2011-05-16
  • [学会発表] Deadwood recruitment and its spatial distribution in unmanaged and selection harvested stands of a mixed forest in northern Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Naito, S.
    • 学会等名
      International Symposium on ecological functions and services of deadwood in forest ecosystems
    • 発表場所
      Rouyn Noranda Congress Center (Canada)
    • 年月日
      2011-05-16
  • [図書] Fine root dynamics and root respiration, "Measuring roots : An updated approach2012

    • 著者名/発表者名
      Fukuzawa, K.
    • 総ページ数
      291-302
    • 出版者
      Springer
  • [図書] 「北海道の森林」水を蓄える2011

    • 著者名/発表者名
      笹賀一郎
    • 総ページ数
      117-121
    • 出版者
      北海道新聞社
  • [図書] 「北海道の森林」エコロジカル・フォレストリ2011

    • 著者名/発表者名
      吉田俊也
    • 総ページ数
      214-218
    • 出版者
      北海道新聞社
  • [図書] 「北海道の森林」攪乱と物質循環2011

    • 著者名/発表者名
      柴田英昭
    • 総ページ数
      281-284
    • 出版者
      北海道新聞社

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公開日: 2013-06-26   更新日: 2014-02-27  

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