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2019 Fiscal Year Annual Research Report

The effects of promoting utilization of logging residue biomass on the nutrients cycling in forest ecosystems.

Research Project

Project/Area Number 18H02241
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

舘野 隆之輔  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60390712)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 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, 准教授 (10456824)
鵜川 信  鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30582738)
磯部 一夫  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (30621833)
菱 拓雄  九州大学, 農学研究院, 准教授 (50423009)
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)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Keywords森林伐採 / 土壌微生物 / 窒素循環 / 酵素活性 / 窒素無機化 / 硝化 / 林地残材 / 伐採影響
Outline of Annual Research Achievements

本申請課題では、木質資源の有効活用に向けて、今後普及すると考えられる林地残材・小径木の林地からの持ち出しや生産性向上に向けた先進林業機械を用いた新しい作業システムが、森林生態系の物質循環機能に与える影響を評価することを目的として行っている。本課題では、土壌微生物群集の応答と土壌の生化学的な反応に関わる土壌酵素活性に着目し、森林伐採に対する森林生態系の応答メカニズムを明らかにし、物質循環モデルによる長期的な影響評価を行い、さらに森林資源の活用や生産効率の向上も加味した上で、森林生態系の物質循環機能の観点から新しい施業方法の提案を目指している。
具体的には、以下の3つの課題について研究を進めている。
(A) 土壌微生物群集・土壌動物群集・生化学的特性に与える短期的・長期的な影響評価
(B) 実験室培養における炭素・窒素動態と微生物群集・生化学的特性の相互関係の解明
(C) 短期的・長期的影響評価モデルの構築と新しい施業体系の提案
平成31年度は、課題Aに関連して、北海道および九州のいくつかのコア研究サイトについて、伐採試験を開始し、新たな土壌を採取するとともに、年度途中までに採取済みであった土壌について、土壌DNAを抽出し、次世代シーケンスにより土壌微生物群集を明らかにした。課題Bに関連して、これまでにコア研究サイトで行われた室内培養実験の土壌について、土壌微生物群集データと併せて解析を進めた。課題Cに関連して、コア研究サイトおよびその周辺域の森林施業に関する過去の資料や最新情報の収集を引き続き行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

伐採試験地の条件を整えることが難しく調査地の選定が遅れていたが、各サイトで特徴的な施業方法を選択し、伐採影響を見る方針に切り替えたことにより、各サイトごとの調査を開始することができた。また遅れていた微生物群集のデータの取得が一部完了した。

Strategy for Future Research Activity

新型コロナウイルスの影響により野外調査や実験の見通しが立たないが、伐採後の土壌を早い段階で採取し、解析を進めることで、当初の計画を遂行する予定である。

  • Research Products

    (10 results)

All 2020 2019

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Soil prokaryotic community structure is determined by a plant-induced soil salinity gradient rather than other environmental parameters associated with plant presence in a saline grassland2020

    • Author(s)
      Tatsumi Chikae、Imada Shogo、Taniguchi Takeshi、Du Sheng、Yamanaka Norikazu、Tateno Ryunosuke
    • Journal Title

      Journal of Arid Environments

      Volume: 176 Pages: 104100~104100

    • DOI

      10.1016/j.jaridenv.2020.104100

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Effects of soil compaction by a forestry machine and slash dispersal on soil N mineralization in Cryptomeria japonica plantations under high precipitation2020

    • Author(s)
      Ugawa Shin、Inagaki Yoshiyuki、Karibu Fukuzawa、Tateno Ryunosuke
    • Journal Title

      New Forests

      Volume: 51 Pages: 887~907

    • DOI

      10.1007/s11056-019-09768-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Soil nitrogen cycling is determined by the competition between mycorrhiza and ammonia‐oxidizing prokaryotes2020

    • Author(s)
      Tatsumi Chikae、Taniguchi Takeshi、Du Sheng、Yamanaka Norikazu、Tateno Ryunosuke
    • Journal Title

      Ecology

      Volume: 101 Pages: e02963

    • DOI

      10.1002/ecy.2963

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Stream water quality in relation to watershed‐scale practical forest management in a cool‐temperate natural forest in northern Japan2020

    • Author(s)
      Fukuzawa Karibu、Satoh Fuyuki、Shibata Hideaki、Kamiura Tatsuya、Kozuka Chikara、Takanishi Toshikazu、Hayakashi Shintaro、Hirano Yuya、Mamiya Wataru、Yabuhara Yuri、Sakai Rei、Sugiyama Hiroshi、Masumoto Hiroshi、Fukuzawa Naoko、Takeda Tetsuji、Morita Hideaki、Yamanouchi Makoto、Hasegawa Junko、Yoshida Toshiya
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: on line Pages: in press

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12094

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Consequences of microbial diversity in forest nitrogen cycling: diverse ammonifiers and specialized ammonia oxidizers2019

    • Author(s)
      Isobe Kazuo、Ise Yuta、Kato Hiroyu、Oda Tomoki、Vincenot Christian E.、Koba Keisuke、Tateno Ryunosuke、Senoo Keishi、Ohte Nobuhito
    • Journal Title

      The ISME Journal

      Volume: 14 Pages: 12~25

    • DOI

      10.1038/s41396-019-0500-2

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Does conversion from natural forest to plantation affect fungal and bacterial biodiversity, community structure, and co-occurrence networks in the organic horizon and mineral soil?2019

    • Author(s)
      Nakayama Masataka、Imamura Shihomi、Taniguchi Takeshi、Tateno Ryunosuke
    • Journal Title

      Forest Ecology and Management

      Volume: 446 Pages: 238~250

    • DOI

      10.1016/j.foreco.2019.05.042

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 北海道東部の森林における土壌微生物群集と窒素無機化ポテンシャルの関係2020

    • Author(s)
      中山理智・今村志帆美・龍見史恵・谷口武士・舘野隆之輔
    • Organizer
      第131回日本森林学会大会
  • [Presentation] 北海道東部のミズナラ・トドマツ林における亜酸化窒素フラックスと環境要因の関連性2019

    • Author(s)
      長根美和子,柴田英昭,内田義祟,舘野隆之輔,杉本敦子
    • Organizer
      生物地球化学研究会長崎セッション
  • [Presentation] 林業機械の踏圧と林地残材の有無が森林の土壌生産力に与える影響2019

    • Author(s)
      田口碩大,鵜川信,舘野隆之輔
    • Organizer
      九州森林学会
  • [Book] 窒素循環 森林生態学(石井他編)2019

    • Author(s)
      舘野 隆之輔
    • Total Pages
      184(111-121)
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-47054-3/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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