カンラン岩流域と森林形態が物質フローおよび陸域・沿岸域生物資源に与える影響の解明

2014 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 24380074
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 笹 賀一郎 北海道大学, 名誉教授 (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) ; 福澤 加里部 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (10456824) ; 長坂 晶子 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 森林研究本部林業試験場, 主査 (70414266) ; 星野 洋一郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (50301875) ; 東 隆行 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (20333651) ; 仲岡 雅裕 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (90260520) ; 四ツ倉 典滋 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (60312344) ; 傳法 隆 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (70207512)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• キーワード: 森林連関 / カンラン岩 / 物質フロー / 植物資源 / 遺伝特性 / 生物生産 / 森林影響

研究実績の概要

H26年度においては、悪天候などによりモニタリングの一部期日分が実施できなかったものの、計画のほとんどを実行することができた。
「物質フロー」グループにおいては、河川（渓流）水や土壌水のモニタリングや洪水時・融雪時の観測を実施し、カンラン岩流域は非カンラン岩（堆積岩)流域に比べ、降水時や融雪時水分の表面流下率が高く、溶存有機物量や鉄濃度も著しく高い一方、SS(懸濁物質)濃度は低いことなどで、沿岸域のコンブの成育に良好な環境を提供していることが明らかになった。また、落葉流下量の観測をもとに流下予測モデルの改良をすすめ、河口域への落葉供給量を河川流量との関係で説明することを可能にすることができた。
「陸域生物資源」グル－プにおいては、灌木類(小果樹)のスイカズラ属・キイチゴ属の海外および北海道内の広域サンプリングとDNAのAFLPマーカーによる系統解析を実施し、地理的分布と植物種を反映した系統樹を作成することができた。草本類については、ヒダカミセバヤとエゾキスミレの葉緑体遺伝子間領域の解析を行い、ヒダカミセバヤについてはカンラン岩地帯特異な変異は見出されないこと、エゾキスミレをふくむハプロタイプからシソバキスミレのハプロタイプが進化したことなどが推定された。
「沿岸域生物資源」グル－プにおいては、固定調査地における継続観測や音響調査によるコンブ成育域の推移把握・沿岸域の環境モニタリングなどを行った。前年度において低密度で群落の厚みが少なかった１年目ミツイシコンブの群落においては、２年目胞子体として良好に成長がもたらされており、低水温の影響が大きいことが明らかになった。ただし、漁期後の藻場のほとんどが７m以浅に後退しているなど、分布範囲が縮小傾向にある状況が把握された。また、沿岸域の透明度は４m～８mで推移しており、光環境の悪い状態が継続されていることも明らかになった。

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

平成26年度においては、悪天候により一部のモニタリングが実施できない期日も生じたが、計画をほぼ予定通りに実行することができた。また、昨年度からの一部繰り越経費もふくめ、平成26年度のフィールド調査やモニタリングおよび土壌水や河川（渓流）水・海水・植物遺伝子などの分析を充実させることができた。コンブの成分分析についても、試験的に実施することができた。
本年度までの達成状況に関してもほぼ計画通りにすすんでおり、各研究グループの到達状況の概要は以下のようである。「物質フロー」グループにおいては、河川（渓流）水質の形成過程の解明に土壌水についての観測もふくめることができ、より詳細なカンラン岩流域の特性把握がすすめられている。落葉流下量の把握についても、様似町管内のカンラン岩地帯・非カンラン岩地帯の河川だけではなく、北海道内の広域観測の実施し、流下量予測モデルの構築もすすめられている。「陸域生物資源」グル－プにおいても、様似町管内のカンラン岩地帯・非カンラン岩地帯の研究に加えて、北海道内やロシア・中国のサンプルとの比較もふくめた研究がすすめられている。「沿岸域生物資源」グル－プにおいては、沿岸域の植物相の把握や環境モニタリングがすすめられ、コンブの成育域の変化や成育に及ぼす河川や環境要因の解析などがほぼ計画通りにすすめられている。
現地自治体である様似町とは、共同観測や調査への支援をいただきながら、組織的に研究をすすめることができている。研究グループと様似町関係者をふくめた打ち合わせ会議を開催し、研究方向や調査内容についての検討や調整をおこないながら、研究をすすめている。また、研究成果については、様似町住民を対象とした「報告会」も開催し、地域への広報とともに意見・要望などを反映させた研究活動としてすすめられている。

今後の研究の推進方策

平成27年度は、本研究の最終年度にあたることから、これまでのフィールド調査やモニタリング等の継続と一部に追加的な調査・観測も加えながら、各研究グループの研究成果の統合と、全体的な取りまとめを行う。
昨年度に開催した打ち合わせ会議等により研究計画の調整や追加的課題を確認しており、これらの方針に基づいて研究活動を実施する。フィールド調査や河川（渓流）水・沿岸域環境のモニタリングは、従来の観測項目を継続する。平成26年度において悪天候などにより一部欠測が生じた昨年度の観測期日については、より測定期日を増やしたモニタリングを実施し、昨年度の欠測期日分を補うとともに、これまでのデータを総合し、より充実した年間データとしてまとめあげる。追加的課題としては、流下落葉として供給される化学物質の量的把握と日高沿岸域を対象としたコンブに含まれる化学物質の広域比較を計画する。
本研究は、広い分野の研究者の参加によるプロジェクト研究であるとともに、様似町関係者による支援や共同観測などとして実施されている。そのため、平成27年度においても「事務局」体制を維持し、進捗状況についての相互理解や研究グループ間での調整・合同調査などを機敏におこなえる体制を維持・強化し、効果的な組織的研究活動の推進を図る。
本年度の後半には、各研究グループと様似町の関係者による打ち合わせ会議を開催し、「山地(森林)－陸域(耕地)―沿岸域」における「物質フローと陸域植生・沿岸域環境と生物生産」との関連およびカンラン岩地帯(アポイ岳)の特性をまとめあげ、流域や森林保全の意義と保全のあり方などについて検討を行う。

次年度使用額が生じた理由

次年度使用額が生じたことについては、悪天候などにより、計画していたフィールド調査や定期的定点観測(モニタリング)の一部が実施不可能となり、予定していた旅費や海水、河川（渓流）水等の化学分析・SS（浮遊砂）分析、植物の遺伝子解析経費・謝金など一部が未使用となったことが主な要因となっている。

次年度使用額の使用計画

平成２７年度においては、従前と同様のフィールド調査やモニタリングを計画するとともに、平成２６年度に実施できなかった期日を重点化した計画を設定し、不十分な期日部分のデータ補充とともに、これまでのデータとの総合化をおこない、充実した年間データベースとしてのとりまとめを目指す。増加するデータやサンプルの処理・取りまとめについては、平成２６年度の未使用経費を優先的に充当し、経費と人員の確保を図ることで対応したい。

研究成果

• [雑誌論文] Dynamics of ecosystem carbon balance recovering from a clear-cutting in a cool-teperate forest. (2014)
  • 著者名/発表者名: Marical Aguilos, Kentaro Takagi, Naishen Liang, Masahito Ueyama, Karibu Fukuzawa, Mutsumi Nomura,Osamu Kishida, Tatsuya Fukazawa, Hiroyuki Takahashi, Chikara Kotsuka, Rei Sakai, Kinya Ito, Yoko watanabe, Yasumi Fujinuma, Yoshiyuki Takahashi, Takeshi Murayama, Nobuko Saigusa, Kaichiro Sasa
  • 雑誌名: Agricultural and forest Meteorology 巻: 197 ページ: ２６－３９
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Establishment of important marine areas around the japanese Archipelago::Establishment of a protpcol for evaluating a broad area using ecologically and biologically signifcant areas selection criteria. (2014)
  • 著者名/発表者名: Yamakita, T., Yamamoto, H., Nakaoka, M., Yamamoto, Fujikura, K., Hidaka, K., Hirota, Y., Ichikawa, T., Kakehi, S., Kameda, T., Kitajima, S., Kogure, K., KOmatsu, T., Kumagai, N., Miyamoto, H., Miyashita, K., Morimoto, H., Nakajima, R., Nishida, S., Nishiuchi, K., Yotsukura, N.
  • 雑誌名: Marine Policy 巻: 51 ページ: 136-147
  • DOI: 1016/j.marpol.2014.07.009
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Relationship between occurrence of kelp species and water tempereture in northern Hokkaido, Japan and Sakhalin, Russia. (2014)
  • 著者名/発表者名: Kawai, T., Galanin, D., Tskahay, Z., Latokovskaya, E., Nagai, N., Yotsukura, N.
  • 雑誌名: Algal Resources 巻: 7 ページ: 107-116
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [学会発表] 森と海のつながりーカンラン岩流域からの物質フローとコンブの生育ー (2015)
  • 著者名/発表者名: 佐藤冬樹・笹 賀一郎・福沢 加里部・間宮春大・長坂晶子・長坂 有・堀井勇司・杉本記史
  • 学会等名: 日本森林学会第126回大会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道、札幌市)
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] フローサイトメトリーとAFLPマーカーを用いたユーラシアのハスカップの系統解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 松本 彩・Artem Sorokin・星野洋一郎
  • 学会等名: 日本園芸学会
  • 発表場所: 千葉大学（千葉県、千葉市）
  • 年月日: 2015-03-28
• [学会発表] 北日本沿岸域におけるコンブ類の分布：水温変化をもとにした将来予測 (2015)
  • 著者名/発表者名: 渡辺健太郎・四ッ倉典滋・中岡雅裕
  • 学会等名: 日本生態学会第62回大会
  • 発表場所: 鹿児島大学(鹿児島県、鹿児島市)
  • 年月日: 2015-03-21
• [学会発表] 絶滅危惧種ヒダカミセバヤの集団遺伝解析 (2015)
  • 著者名/発表者名: 東 隆行
  • 学会等名: 日本植物分類学会第14回大会
  • 発表場所: 福島大学(福島県、福島市)
  • 年月日: 2015-03-08
• [学会発表] Analysis accuracy of kelp forests tickness and spatial distribution by acoustic method (2014)
  • 著者名/発表者名: Shao, H., Minami, K., Ohmura, T., Fujikawa, Y., Yotsukura, N., Nakaoka, M., Miyashita, K.
  • 学会等名: The Eighth Annual Meeting of Asian Fisherries Acoustics Society
  • 発表場所: National Kaohsiung Marine University(Kaohsiung,Taiwan)
  • 年月日: 2014-11-19
• [図書] 森林集水域の物質循環調査法 (2015)
  • 著者名/発表者名: 柴田英明
  • 総ページ数: 105
  • 出版者: 共立出版
• [図書] 北海道つながる海と川の生き物 (2015)
  • 著者名/発表者名: 四ッ倉典滋
  • 総ページ数: 90(65-76)
  • 出版者: 北海道新聞社
• [図書] サロベツ湿原と稚咲内砂丘林帯湖沼群ーその構造と変化ー (2014)
  • 著者名/発表者名: 東 隆行・川床俊夫・冨士田裕子
  • 総ページ数: 252(145-160)
  • 出版者: 北海道大学出版会