2019 Fiscal Year Research-status Report
Influence of the alteration of functional core microbiota by forest disturbance on ecosystem restoration
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19K12411
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
平尾 聡秀 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 講師 (90598210)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
森長 真一 日本大学, 生物資源科学部, 助教 (80568262)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 植生衰退 / 植物－土壌フィードバック / 生物多様性 / 生態系機能 / 土壌微生物叢 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年、シカによる森林の植生衰退が環境保全上の大きな課題になっている。生態系修復のため各地にシカ排除柵が設置されているが、植生回復が十分進まない事例も多く、その原因として植生衰退に伴う土壌機能の低下が植生回復を阻害する負の植物－土壌フィードバック作用が提唱されている。このメカニズムとして土壌中の物質循環の変化が指摘されているが、土壌微生物叢の変化が直接的に植生動態に及ぼす影響は未解明である。そこで、本研究では、シカ柵内外で樹木実生の動態と土壌微生物叢の機能の関係を分析し、植生衰退が土壌の機能的コア微生物叢の改変を通じて生態系修復に及ぼす影響を解明することを目的とする。
2019年度は、植生衰退に伴って変化する機能的コア微生物叢の評価を行った。東京大学秩父演習林の標高800～1,800 mの冷温帯林において、標高別に設置されたシカ排除柵内外に調査区（シカ排除区・対照区）を設置した。各調査区に1 m四方の方形区を設置して、展葉後（5月）と落葉前（9月）に下層植生の被度と種数を測定した。同時に、各調査区の方形区からA層土壌を採取し、含水率・pH・CN・容積密度・栄養塩類など、土壌の物理化学性状を測定した。また、菌類のrRNA ITS領域を対象とした土壌菌類叢のアンプリコンシーケンス解析を行い、機能群組成の解析を行った。これらのデータに基づいて、シカ柵内外で下層植生の被度・種数の違いと土壌微生物叢の違いを比較し、植生衰退に伴って変化する機能的コア微生物叢を評価した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
2019年度は、（1）シカ柵内外の植生調査と土壌分析を行い、植生衰退に伴って変化する機能的コア微生物叢を評価するために必要な基礎データを得ること、（2）シカ柵内外で土壌の相互移植を行うことによって、実生動態に対する機能的コア微生物叢の効果を検証する野外実験の準備をすることを計画していた。前者については、おおむね順調に進展しているといえる。ただ、2019年10月の台風19号によって、調査地域の森林に甚大な被害が生じ、林道の崩壊によって調査地へアクセスすることが困難になった。そのため、10月以降に予定していた後者の内容は予定通り進めることができなかった。この野外実験の準備については、2020年度に調査地へアクセスできるようになった後、実施することを予定している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2020年度以降は、シカ柵内外で当年生実生を相互に移植することによって、本来の実生－土壌微生物叢の組み合わせに比べて、本来とは異なる実生－土壌微生物叢の組み合わせにおいて実生のパフォーマンスが低下するかどうかを調べて、実生動態に対する機能的コア微生物叢の効果を検証する。当初は2019年度秋にシカ柵内外で土壌を相互移植した後、移植した土壌に播種し、発芽した実生の成長速度と死亡率を測定することを計画していたが、台風の影響で実施できなかった。そこで、2020年度春に発芽した当年生実生をシカ柵内外で相互移植することで対応する予定である。ただし、発芽後の移植はそれ自体が実生の生育に負の影響を及ぼすと考えられるため、移植だけを行う対照群を設定する。また、発芽した実生は遺伝的なばらつきが大きいと考えられるため、遺伝構造の解析を行い、遺伝的な違いの影響を考慮することを試みる。
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| Causes of Carryover |
台風19号の影響で10月以降の野外調査が実施できなかったため、野外調査に関連した物品費に次年度使用額が生じた。実施できなかった野外調査については、2020年度に内容を修正して実施予定であり、当該助成金はその際の物品費として使用する計画である。
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