2014 Fiscal Year Annual Research Report
気候変動に伴うスギ・ヒノキの肥大成長および材質変動メカニズムの解明
| Project/Area Number |
26292092
|
|---|
| Research Institution | Shinshu University |
|---|
Principal Investigator |
安江 恒 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (00324236)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
斎藤 琢 岐阜大学, 流域圏研究センター, 助教 (50420352)
桃井 尊央 東京農業大学, 地域環境科学部, 助教 (00445694)
小林 元 信州大学, 学術研究院農学系, 准教授 (40325494)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | 気候変動 / 年輪年代学 / スギ・ヒノキ / フラックス / 温暖化 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
集中観測サイトとして，岐阜大学高山試験地における針葉樹林フラックス観測サイト(TKY)を選択し，１）年輪気候学的解析，２）生態系モデル検討，３）個葉光合成速度観測，４）形成層活動観測を実施した。
１）スギの年輪構造変動を規定している要因を明らかにするため，TKYサイトのスギ３０個体より成長錐コア試料を採取し，軟Ｘ線デンシトメトリにより，年輪指標（年輪重量成長，年輪幅，早材幅，晩材幅，年輪内平均密度等）を測定し，生育地を代表するクロノロジーを作成した。過去４０年間を対象に，気候要素との関係解析を行った。その結果，年輪重量成長および年輪幅は主に早材幅の変動に規定されていた。また，早材幅の変動には２，３月の気温と降雪量が影響を及ぼしていた。
２）衛星植生指標を利用した簡易モデル（SVIM）とプロセスベースの生態系モデル（PBM）を用いて「総光合成（GPP）」を推定し，重点研究サイトにおけるスギ・ヒノキ林炭素循環に対する乾燥ストレスの影響を調査した。結果として、土壌乾燥ストレスの影響を再現できないSVIMであっても，PBMと同程度の精度でGPPの季節変化を再現可能であり、観測期間中に土壌乾燥ストレスがほとんどないことが推定された。
３）スギ個葉の光合成速度を１年間（Ｈ26年）測定した。スギの気孔コンダクタンスは大気飽差と負の相関にあり，大気飽差の高い夏の期間には，気孔閉鎖による光合成速度の低下が長期間観測された。同様の測定を信州大学手良沢山演習林のヒノキ林においても行ったところ，同ヒノキ林においては，大気飽差に加えて土壌乾燥に起因する気孔閉鎖も観測された。
４）肥大成長フェノロジーの観測について，６月よりナイフマーキングを開始し，継続中である。東京農業大学奥多摩演習林においても同様の観測を開始した。また，ダイヤルゲージを用いた肥大成長量の測定方法を検討している。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
集中観測サイトとして設定した岐阜大学高山試験地においては，年輪気候学的解析，フラックス観測，スギ光合成速度観測，形成層活動観測とも立ち上げることが出来たため，今後3年間の観測を継続することにより，相互の関係性の検討および関係性を考慮したモデル化が期待できる。
比較対象とした信州大学手良沢山演習林では，ヒノキ光合成速度観測を，東京農業大学奥多摩演習林においては，形成層活動観測を開始できた。手良沢山演習林での形成層活動観察については成長初期の観測態勢が確立できなかったため，次年度以降の課題である。
以上の観点より，予定していた内容は，おおむね達成したと言える。
|
| Strategy for Future Research Activity |
平成27-29年は、設定した観測項目について，連続的な観測を継続する。スギとヒノキのCO2－光合成曲線を毎月測定し，大気や土壌の乾燥による気孔閉鎖によって，どの程度光合成速度が制限されているか評価する。さらに，CO2－光合成曲線によって得られる光合成の生化学パラメータと気孔コンダクタンスモデルを組み合わせて，スギとヒノキ個葉光合成速度の季節変化を推定することを試みる。肥大成長フェノロジーの観測について，ナイフマーキングとダイヤルゲージを用いた方法で観測を継続する。
さらに，岐阜大学高山試験地においては，スギ・ヒノキ林炭素循環の過去の経年変動に関する詳細な解析を実施するとともに、モデル値、長期タワーフラックス観測値、肥大成長量を比較し、スギ・ヒノキ林における炭素分配に関する理解を深める。さらに、生態系モデルにフェノロジー情報、肥大成長量に関する観測知見を導入する最適な手法を検討し、生態系モデルの精度向上を図る。修正版モデルを利用して、スギ・ヒノキ林炭素収支の長期変動推定を実施する。
採取した年輪試料についての解析を行う。肥大成長フェノロジーの観測や年輪試料を採取できる林地情報（太平洋側）の収集をおこなう。
年輪気候学的解析においては，未解析の信州大学手良沢山演習林のスギに加えて，比較のための他地点での試料収集を継続する。
|
| Causes of Carryover |
旅費について，機器メンテナンス等や学会発表に伴う旅行回数が少なくすんだため，また人件費については，試料採取が予定より少なく，測定依頼事項が減ったため差額が生じた。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
次年度以降に調査回数および要測定試料の増加が見込まれ，それに伴う旅費および人件費が必要となるため，次年度使用額は，平成27年度請求額と合わせてそれらに充当する。
|
