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吉田　俊也 (ヨシダ　トシヤ)

北方生物圏フィールド科学センター　森林圏ステーション　南管理部教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士（農学）, 新潟大学
■ URL
researchmap URLホームページURL■ ID 各種
研究者番号
  • 60312401
J-Global ID■ 研究キーワード・分野
研究キーワード
  • 造林学
  • Silviculture
  • 地域資源管理学
  • Regional Resources Management
  • 森林生態学
  • Forest Ecology
  • 林学
  • 森林動態
  • 針広混交林
  • 北方林
  • 森林伐採
  • 造林作業
  • 更新補助作業
研究分野
  • 環境・農学, 生物資源保全学
  • ライフサイエンス, 森林科学
■ 担当教育組織

経歴

■ 経歴
経歴
  • 2012年 - 現在
    北海道大学北方生物圏フィールド科学センター, Field Science Center for Northern Biosphere, 教授
  • 2009年 - 2012年
    北海道大学北方生物圏フィールド科学センター, Field Science Center for Northern Biosphere, 准教授
  • 2002年 - 2009年
    北海道大学北方生物圏フィールド科学センター, 助教
  • 1999年 - 2002年
    北海道大学農学部附属演習林 助手
  • 1998年 - 1999年
    京都大学生態学研究センター
学歴
  • 1995年 - 1998年, 新潟大学大学院, 自然科学研究科
  • 1993年 - 1995年, 新潟大学大学院, 農学研究科
  • 1985年 - 1989年, 新潟大学, 農学部, 林学科

研究活動情報

■ 受賞
  • 2008年, 日本森林学会奨励賞
    日本国
■ 論文
■ その他活動・業績
■ 書籍等出版物
  • 森林学の百科事典
    吉田俊也, 天然林施業
    丸善出版, 2021年01月, ［共著］
  • 森林学の百科事典
    吉田俊也, 生物多様性に配慮した林業・森林管理
    丸善出版, 2021年01月, ［共著］
  • 保持林業－木を伐りながら生き物を守る
    吉田俊也, 保持木が植栽木・更新へ与える影響
    築地書館, 2018年, ［共著］
  • 森への働きかけ－森林美学の新体系構築に向けて
    海青社, 2010年
  • 北の森づくりQ&A
    北方林業会, 2009年
  • 北海道北部の地域社会－分析と提言
    筑波書房, 2008年
  • 北方林における森林管理のインパクト評価と生態学的資源管理
    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], 2008年
  • 森林の科学-森林生態系科学入門-
    朝倉書店, 2005年
  • Restoration of Boreal and Temperate Forests.
    CRC Press, 2005年
■ 講演・口頭発表等
■ 主な担当授業
  • 森林保全実習, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 生物生産学基礎論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 森林圏科学特論Ⅳ, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • ﾌｨーﾙﾄﾞ科学基礎論, 2024年, 修士課程, 環境科学院
  • 森林動態実習, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 学外実習Ⅰ, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 一般教育演習(ﾌﾚｯｼｭﾏﾝｾﾐﾅｰ), 2024年, 学士課程, 全学教育
  • 森林空間機能学, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 森林保全実習, 2024年, 学士課程, 農学部
  • 森林空間機能学演習, 2024年, 学士課程, 農学部
■ 所属学協会
  • 日本生態学会
  • 日本森林学会
■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 遠隔探査と地上多点観測による北方林の長期炭素動態の環境・群落構造への依存性の解明
    科学研究費助成事業
    2022年04月01日 - 2025年03月31日
    高木 健太郎; 吉田 俊也; 小林 真; 佐藤 永; 森 章
    北海道大学天塩研究林において航空機レーザ―測量を行い、2022年の樹冠表面標高(DSM)と2014年の地盤標高（DTM）の差分として樹冠高を1mメッシュで評価した。樹冠高の１ha平均値と森林バイオマスとの既存の関係を用いて、1haメッシュで2022年の森林バイオマスを評価するとともに、2014年から2022年までの森林バイオマスの変化量を評価した。この期間、森林バイオマスは年平均0.87±0.91 MgC/ha（n=23241）増加していた。この量は2004年から2014年の年平均値(0.42±0.66 MgC/ha)のおおよそ２倍であり、特に増加量が-0.5～1MgC/ha/年の林分が減少し、1～3MgC/ha/年の林分が増加していた。
    航空機レーザ測量によって評価した1haメッシュの森林バイオマス分布を地上検証データとして利用し、使用権料の発生しない衛星情報を利用して森林バイオマスを推定する機械学習モデルを開発した。モデルによる森林バイオマスの再現能力は決定係数が0.77、相対平均標準誤差が21.7%であった。
    長期観察林の観測情報より得られた北方林の森林動態に関するパラメータを組み込んだ個体ベースの森林動態モデルを開発した。研究対象地域においては、標高と地形湿潤度が森林のバイオマスや針葉樹の割合に影響を与えており、各樹種について、乾燥・湿潤耐性や定着率、枯死率を調整することにより、実際の森林タイプの分布パターンを再現することができた。75年シミュレーションの森林バイオマスが一番再現性が高く、これには同程度の頻度で出現する壊滅的な台風の影響を受けている可能性が示唆された。しかし針葉樹/広葉樹の割合を再現するにはさらなるモデルの改良が必要である。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K23643
  • 遠隔探査と地上多点観測による北方林の長期炭素動態の環境・群落構造への依存性の解明
    科学研究費助成事業
    2022年04月01日 - 2025年03月31日
    高木 健太郎; 吉田 俊也; 小林 真; 佐藤 永; 森 章
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 22H02378
  • 大規模産地試験林を用いた樹木の局所環境適応遺伝子の解明
    科学研究費助成事業
    2021年04月05日 - 2024年03月31日
    津村 義彦; 永松 大; 小林 元; 内山 憲太郎; 戸丸 信弘; 本間 航介; 吉田 俊也; 後藤 晋; 久本 洋子; 高木 正博; 森 英樹; 廣田 充; 種子田 春彦; 飯尾 淳弘
    日本学術振興会, 基盤研究(A), 筑波大学, 21H04732
  • 山腹崩壊後の植生遷移の制限要因の解明と多様な窒素固定植物による植林技術の開発
    科学研究費助成事業
    2019年04月01日 - 2024年03月31日
    小林 真; 内海 俊介; 山田 孝; 吉田 俊也
    豪雨などによる山腹崩壊後の森林の生態系機能を効率的に回復させる上では、森林植生を速やかに回復させる植林技術の開発が鍵になる。特に、広範囲で適応可能な山腹崩壊後の植生回復指針を確立するためには、多様な立地環境において発生した山腹崩壊地を対象に、 環境特性にあった植栽樹種を明らかにすることが有効である。山腹崩壊跡地では、しばしば窒素固定植物が植栽された際に高い生存率・成長率を示すことが知られているが、多様な窒素固定植物の中でも、どの樹種が、どのような立地で発生した山腹崩壊跡地への生存に適しているかは明らかにされていない。そこで本年は、前年に多様な立地環境に人工的に作成した15箇所の人工山腹崩壊試験地に植栽していた北海道に自生する2種の窒素固定植物（ヤマハギおよびケヤマハンノキ ）について、その生存率と環境要因の関係を検証した。
    環境条件を調査した結果、15箇所の山腹崩壊跡地では、斜面の斜度が急になるとともに、土壌含水率は低下し、表層土砂の流出量は増加した。一方、斜面の斜度が急になるとともに、エゾシカの発見頻度は低下した。植栽木については、同じ窒素固定植物であっても、ヤマハギとケヤマハンノキでは、ケヤマハンノキの方が山腹崩壊跡地の生存率は高いことがわかった。また、２種間で生存率へ影響する立地環境は異なり、ヤマハギへは土壌の母岩の違いが、ケヤマハンノキへは崩壊地の斜度、土壌の粒径、土壌含水率が影響を及ぼしていた。興味深かったのは、ケヤマハンノキの生存が、斜度が急な立地で生存率が高かったことである。急傾斜地へ植栽したケヤマハンノキが高い生存率を示したことについては、近年増加しているエゾシカによる食害が急傾斜地では起きにくいことが関係していることが考えられた。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H02986
  • 生物群集における共進化過程に着目した生態系復元の実証研究
    科学研究費助成事業
    2019年04月01日 - 2024年03月31日
    内海 俊介; 門脇 浩明; 吉田 俊也; 小林 真
    生態系復元実験のために、北海道大学雨龍研究林・中川研究林・天塩研究林の３地域において、大規模な山腹崩壊を模した実験地を造成することができた。本年は、その実験地における研究を開始することができた。実験地は、各林に35ｍ四方のサイトが５か所で、合計１５か所である。
    まず、北海道の異なる地域から昨年度中に集めておいた樹木の種子（ケヤマハンノキ・ダケカンバ・イタヤカエデ・トドマツ）を用いて、2021年6月に播種を行った。このとき、遺伝的多様性の操作（種子の由来地域における単独と混合）と種多様性の操作（単種と４種混合）のすべての組み合わせで処理区を設定し（20処理区）、各サイトに３つの反復を設けた。すなわち、合計900区画の播種実験を行った。秋にまず最初の発芽状況の調査を行った。
    次に、大規模撹乱に対する節足動物群集の新たな形成過程を実験的に検証するため、上記の実験地を活用して、地上徘徊性昆虫の調査を行った。実験地を山腹崩壊処理区とし、隣接する天然林・人工林を対照区として、地上徘徊性昆虫群集の撹乱応答を比較した。その結果、処理区と対照区では、群集の種組成がまったく異なることが分かった。さらに、処理区では各サイト間での組成の変異性（β多様性）が対照区と比較してきわめて高いことが分かった。すなわち、大規模撹乱が生じた際には、森林内に生息する昆虫種は定着できず、周囲の撹乱地をハビタットとするような種が移入すること、その移入には確率性も大きく貢献していること、という過程を通して群集が形成されることが分かった。そしてこの移入が機能しない場合には、多様性回復は遅くなることが示唆された。
    さらに、植物上の陸域昆虫群集について環境DNAによる調査を行った。それにより、環境DNAによって、植物上の陸域昆虫群集の種組成や多様性を調べることが可能であることが新たない明らかになった。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 19H02974
  • 針葉樹人工林の成績の違いが侵入広葉樹の群集構造と動態にどのように影響するのか？
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2020年04月 - 2023年03月
    大野 泰之; 梅木 清; 吉田 俊也
    造成された針葉樹人工林がすべて健全に生育しているわけではない。気象害や病害などによって植栽木の多くが死亡し、成林が難しいと判断された林分も数多く存在し、このような林分は「不成績造林地」と呼ばれ、その後の管理が放棄されたものが多い。
    本研究では、針葉樹人工林に生育する広葉樹の群集構造の特徴を明らかにし、不成績造林地の管理方法の検討に必要な知見を得ることを目的に、1) 侵入広葉樹の種組成タイプの抽出とサイズ構造の定量化を行い、2）それらに及ぼす人工林の成績・立地環境要因の影響を解析し、関連性を検討する。3）また、植栽木と侵入広葉樹の混交比の変化の程度を林分間で比較するとともに、侵入広葉樹の成長特性を明らかにする。
    R2年度は、針葉樹人工林の多地点データ（約500林分）を用いて、北海道全域を対象に侵入広葉樹の生育実態と種組成タイプの抽出を行った。植栽木と広葉樹との混交比を相対胸高断面積（RBA）で評価したところ、広葉樹のRBAが90%以上を示す林分がモニタリング調査地の10%以上、認められた。広葉樹の胸高断面積合計（BA）は林齢との間に有意な相関は認められなかったものの、針葉樹のBAとの間に負の相関が認められた。
    上述の林分から針葉樹の相対胸高断面積（RBA）が90%以下の林分を選択し、広葉樹の樹種ごとのRBAを用いて広葉樹群集を14の種組成タイプに類型化し、主要な構成樹種を抽出した。抽出された主なタイプは、ミズナラやシナノキ、カンバ類、ブナやヤチダモなどを優占種とするものであった。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 20K06128
  • 新たな付加価値を含めた木材利用を考慮した広葉樹の育成
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2020年04月 - 2023年03月
    吉田 俊也; 大野 泰之; 大崎 久司
    令和2年度は、カンバ類が優占する若齢林およびある程度成熟した二次林を対象に、下記の内容の研究を進めた。まず、更新補助（かき起こし）作業後に成林した5年生の林分において、強度を2段階に変えた除伐（残本数2500，1000本/ha；除伐を行わない対照区も設置）を実施した。除伐が成長におよぼす影響の評価は今後の継続調査の結果を待つことになるが、地上型レーザー測量（TLS）による枝スケールでの3D計測も含めてデータを取得することができた。一方、開拓後の山火事跡地に成立した70年生程度の二次林においてやはり強度を変えた間伐（残本数300，150本/ha；除伐を行わない対照区も設置）を実施し、TLSによる成長・樹形（幹・枝の発達）の評価を行った。あわせて、伐採した多数（約300本）の立木の基部から円盤を採取して樹齢および欠点（腐朽・疑心など）の有無・程度を記録するとともに、ランダムに抽出した約30本については幹もサンプリングして材の強度等の計測を実施している。さらに、木材資源の多面的な利用を目指すうえで、とりわけカンバ類において大きな特徴である樹皮の特性についても、上記とあわせて計測することができた。今後、それぞれの立木の生育環境（立木密度や地形等）との関係性を明らかにする予定である。これらに加えて、更新補助作業後の成林状況について、空中写真および航空レーザー測量の結果をもとにした分析を行い、比較的標高の低い尾根上で成長が良好であることを明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 20K06137
  • 天然林施業を組み入れた地域の森林管理オプションの提示 研究課題
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2014年04月 - 2017年03月
    吉田 俊也
    木材の利用と生態系の保全とのバランスを考慮した天然林の管理について、北海道北部をモデル地域として考察した。択伐施業試験地における長期データから得られた主要樹種の個体群動態パラメータ、および樹種による伐採に対する反応の違い、天然更新補助作業等の効果を反映させた森林動態シミュレーションを実施した。森林の蓄積や、生物多様性の維持に寄与する構造を長期にわたって維持する森林施業の要件を、経済的な持続可能性も考慮して提示した。
    文部科学省, 研究代表者, 競争的資金
  • 北方林における攪乱後の主要樹種の成長と死亡：長期ストレスとしての個体間競争の影響
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2014年04月 - 2017年03月
    大野 泰之
    文部科学省, 競争的資金
  • 環北方域の針葉樹林の衰退機構と適応的森林資源管理
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2010年 - 2012年
    久保田 康裕; 吉田 俊也; 榎木 勉
    北方域の気候変動や森林施業による人為インパクトは、将来的な北方林の資源動態に大きな影響を及ぼしつつある。本研究では、北方域の針葉樹林帯における山火事撹乱の強度・頻度の変化が、木材資源動態に及ぼす影響を、実データに基づいた空間点過程モデルと個体ベースの森林動態シミュレータで分析しようとしている。本研究は、従来の地域限定型の資源保全研究とは一線を画し、環北方域の森林動態に共通した生態プロセスを解明する。今年度は研究初年であるため、フィンランドの共同研究者を相手国のマッチングファンドで招聘し、研究計画全体について会議を行い、調査計画と論文執筆計画を策定した。この会議では、山火事撹乱が変化した場合、北方林が低密度林やヒースに劣化するメカニズムを明らかにし、環境変動に適応し汎用性のある持続的森林施業のオプションを提示することを確認した。北方林の山火事撹乱は、その頻度と燃焼強度に負の相関がある。燃焼強度の高い山火事が稀に発生する場合、高密度の針葉樹林が更新し、次の山火事までに複数世代の樹木が共存する異齢林が発達する。山火事の頻度が高く燃焼強度も弱くなるに伴い、針葉樹の更新密度は低下し、同齢の低密度林からヒースへと衰退する。フィンランド北部の森林構造の空間変異や更新様式の差異は、このような山火事撹乱の頻度と強度の変異に対応していると考えられる。以上のプロセスを分析するため、本年度は、山火事...
    文部科学省, 基盤研究(B), 琉球大学, 連携研究者, 競争的資金, 22405006
  • 成長増大効果が期待される混交植栽人工林の間伐指針に関する研究
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2010年 - 2012年
    長池 卓男; 吉田 俊也
    社会的背景を考慮した新たな人工林施業を考えるために、複数の樹種を植栽した混交植栽人工林において、(1)炭素固定機能を地上部の蓄積量・成長量および成長経過から明らかにし、(2)立木の個体間距離や立木密度から、混交植栽人工林における林分構造・林内光環境・土壌養分が相互作用的に及ぼす炭素固定機能(生産性)への影響を定量化し、単一植栽人工林と比較する。このことによって、混交植栽人工林において生産性を損なわないための間伐指針を明らかにする。山梨県有林内のすべての混交植栽人工林のリストアップを行った。樹下植栽による複層林や混植された広葉樹造林地を含めて、6142小班が混交植栽人工林であった。森林簿から、単一植栽人工林と混交植栽人工林での材積の比較を行った。山梨県鳴沢村内の列状伐採された41年生のカラマツ-シラベ人工林において、100×80mの調査区を設定した。胸高直径3cm以上の立木を対象として毎木調査を行った。調査区あたりの立木密度はカラマツ260本、シラベ285本で、全体の47%、51%をそれぞれ占めていた。しかしながら胸高面積合計でみるとカラマツ33%、シラベ65%と、シラベの割合が増大していた。平均胸高直径でみても、カラマツ19.7cmに対しシラベ26.4cmと、シラベの方が優勢な成長をしていた。樹高・樹冠体積においてもシラベの方が優勢で、常緑樹であるシラベが落葉樹であるカラマツ...
    文部科学省, 基盤研究(C), 山梨県森林総合研究所, 連携研究者, 競争的資金, 22580176
  • 多様な生態系機能を考慮した非皆伐による森林施業
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2011年 - 2011年
    吉田 俊也
    北海道北部の、択伐によって管理されている天然生林を対象として、持続可能な森林管理モデルを提示することを目的とした。生物多様性と密接な関係を持つ、森林の構造的な特性に注目すると、択伐林においては、下層植生の多様性や枯死木の量が少ないことが明らかになった。一方、立木の蓄積を保つことができれば、択伐施業は炭素貯留では有効な方法であることが示された。上述の調査で新たに得られたパラメータ値の一部を取り込んだ森林動態のシミュレーションの結果、原生林の林分構造および樹種組成を維持するためには、伐採の回帰年を長くして伐採量を少なくし、とくに小径木および針葉樹の伐採率を下げることが必要であると結論づけられた。
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 23580194
  • 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
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2009年 - 2011年
    笹 賀一郎; 佐藤 冬樹; 柴田 英昭; 吉田 俊也; 野村 睦; 高木 健太郎
    本研究は、北海道大学北方生物圏フィールド科学センターの雨竜研究林と天塩研究林の操作実験流域を主な対象として、原生林状態から森林伐採・表土除去・樹木の植栽などの炭素や窒素などの物質循環への影響を地下部・根茎の状況もふくめて明らかにしようとするものである。平成21年度の主な成果は、以下のようである。1.天塩研究林の実験流域において、原生林伐採後に植栽したカラマツのバイオマスについて、根茎もふくめた測定をおこなった。また、前年度におこなった15m×15m林分の地下部調査については、根茎等の分析用サンプルの乾燥をすすめるとともに、樹種ごとの根茎量等についてのデータをとりまとめた。2.雨竜研究林・天塩研究林の実験流域においては、炭素・窒素の動態変化に加えて、水分や炭素・窒素以外の物質、および土砂・浮遊砂等に関する観測を継続した。とくに、下流域に対する溶存鉄の供給については、北方針広混交林は供給が少ないという特徴をもちながらも、森林は持続的な溶存鉄生成と供給の役割を果たしていることを明らかにした。さらに、冬季間の観測から、積雪期においても窒素の無機化や硝化は進行し、降雪前にはアンモニアの生成が進行し、融雪期には硝酸の生成か進行すること、積雪量の減少によって融雪期のアンモニア正味生成量の増加と硝酸の正味生成量が減少することなどを明らかにした。3.原生林伐採とカラマツ植栽によるCO2フラック...
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 21380085
  • 北方林における攪乱体制変化が生態系機能に及ぼす影響評価とそのメカニズム解明
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2006年 - 2007年
    久保田 康裕; 榎木 勉; 吉田 俊也
    本研究において、我々は以下の仮説を設定し、そのメカニズムを統計モデルによって検証しようとしている。"北方林では、近年の環境変動に対応した撹乱体制(強度・頻度)の変化が土壌特性を変質させ、森林の更新・遷移過程に作用し、従来の潜在的極相林とは異なる代替的定常状態を創出し、森林の生産量衰退を引き起こす。"この仮説における重要な生態現象は"paludification"と呼ばれる土壌表層における滞水および未分解リターの蓄積である。"paludification"は土壌の理化学特性を変化させ、従来の植生遷移とは異なる代替的な定常状態を創出すると予想される。上記仮説を検証するため、テラノバ国立公園において森林構造と土壌条件の2傾度のサンプリングデザインを設定した。この地域の北方林は、自然撹乱の強度・頻度に応じて、同齢針葉樹林、パッチ状針葉樹林、針葉樹散在のヒースヘ至る衰退過程をたどると考えれられる。この過程を時系列化するために、これら3タイプの林分の森林構造と土壌特性の調査を行なった。その結果、山火事の強度に応じて土壌表層の有機物量が異なり、そのことが針葉樹の更新様式に影響を及ぼすことが明らかとなった。
    文部科学省, 基盤研究(C), 鹿児島大学->琉球大学->国立大学法人琉球大学, 連携研究者, 競争的資金, 18580150
  • 北方林における森林管理のインパクト評価と生態学的資源管理
    科学研究費補助金(基盤研究(C))
    2005年 - 2007年
    吉田 俊也; 久保田 康裕; 長池 卓男; 野口 麻穂子
    北海道内に点在するモニタリングサイトを活用して、既存の長期観測データと野外調査の結果を組み合わせ、北方林生態系、とりわけ樹木群集の動態に及ぼす森林伐採の影響を明らかにした。まず、北海道の北部における研究では、概して伐採の影響がネガティブであり(Yoshida et al. 2006)、とりわけ若木の新規加入の制限が大きな問題であることがわかった(Noguchi and Yoshida 2007)。このような傾向を詳細に把握するために、樹種間の比較や、特定の樹種に焦点をあてた解析)を進めた。また、土壌の攪乱も稚幼樹の定着にとって重要であり、そのような攪乱を施業の中に位置づける方策について検討した(Nagai and Yoshida 2006)。一方、北海道東部地域の択伐林においては、伐採後の回復が全体的に顕著であり、北部の結果とは対照的であった。また、北海道中央部の高標高域に分布する針葉樹林において、周辺の原生林(Kubota et al. 2006)と比較して、択伐跡地の林分構造は大きく異なっているが、樹種によって反応に差があることが示された。このように、同様の伐採方法であってもその影響の顕在化が地域によって全く異なることが示された。これらのデータをもとにした資源管理を可能にするために、シミュレーションモデル化の検討を進めた。実用に資するモデルの構築にむけてはなお検討が必要で...
    文部科学省, 基盤研究(C), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 17580123
  • 極東アジア地域カラマツ林における炭素および物質動態と環境変化影響に関する研究
    科学研究費補助金(基盤研究(A))
    2005年 - 2007年
    佐藤 冬樹; 笹 賀一郎; 小池 孝良; 柴田 英昭; 吉田 俊也; 高木 健太郎
    極東アジアの永久凍土南限域(中国・東北地方およびロシア・アムール州)を対象に長期モニタリングのための流域試験地を設定し、この地域の優先樹種であるカラマツ林をはじめとする森林のバイオマス量の把握および成長・推移過程の解析、水分や炭素および物質の動態把握をおこなった。設定したカラマツ林の固定調査地は、a)ハルビン近郊の東北林業大学老山演習林(季節的凍土地帯)、b)大興安嶺の中心部・加格達寄周辺、c)中国最北部、ロシア国境付近の漠河周辺、d)ロシア・アムール州北部のブラガベシェンスク周辺(不連続的永久凍土地帯でc・dは繰り返し山火事被害を受けている)地域である。加えて、連続的永久凍土地帯最南限のアムール州北部山岳地帯のカラマツ林についても毎木調査をおこなった。調査の結果、永久凍土南限地域においてカラマツ林の分布は永久凍土層の存在と密接に関連し、しかもその永久凍土層は森林や湿原の存在によりかろうじて保存されていることがわかった。したがって、地球温暖化あるいは大規模な山火事により森林被覆がなくなると、永久凍土は容易に崩壊して森林はより温暖域のものに遷移し、凍土上にあるいは凍土内に蓄積された有機態炭素は温暖気下で容易にCO2に分解され、メタンとともに大気中に放出されるシナリオが考えられた。また、大興安嶺地域では炭素の蓄積はおもに永久凍土のある湿原部に偏在していると推定され、この地域におけ...
    文部科学省, 基盤研究(A), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 17255006
  • 北方森林生態系における生物多様性の保全・修復を制御する環境要因の解明
    科学研究費補助金(若手研究(B))
    2002年 - 2004年
    吉田 俊也
    A.北海道大学雨龍研究林内に設定した人口裸地プロット(造成後4年目,重機による「掻き起し」施業地)における調査を継続して行った。2年目までの光・土壌・生物環境の変化と,出現する植生との関係はすでに明らかになっている(Yoshida et al.2005)。今年度は,植生の発達に伴って発言すると考えられる植物種内・種間の競争関係を解析に加えるため,1.96ha(140×140m)の調査プロットに設置された60ヶ所の調査区において,植生センサス(2回/年:高木性樹種の雅樹は固体識別),土壌資料の採取および窒素濃度の測定を行なった。B.「掻き起し」施業後の8年が経過したプロットにおいて,施業後に発生した高木性樹種の雅樹の動態を明らかにした。この段階では,雅樹間の競争関係は少なく,高い周辺密度はむしろ成長を促進していることがわかった。また,他の下層植生・周辺の上層木の存在も,生長にポジティブな効果を与えていた。一方,同じ施行年で,掻き起し施業1年後に,取り除いた表土を再び施業地に戻したプロットでも調査を行った。表土を戻した箇所では,通常の施工地に比べて数十倍以上の生長が見られた。また雅樹の発生も多いことから,このような施工方法は,森林の回復速度を高め,また森林の階層構造のすばやい発達にも寄与することが示唆された。C.この地域の森林の林床優占種であるササ類と,他の林床植生との関係を調査...
    文部科学省, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 14760095
  • 森林・湿原・酪農草地が陸上-湖沼生態系の溶存物質動態に及ぼす影響
    科学研究費補助金(基盤研究(B))
    2001年 - 2003年
    柴田 英昭; 植村 滋; 吉岡 崇仁; 大手 信人; 高木 健太郎; 吉田 俊也
    陸上生態系における植生や土地利用の違いが陸域から湖沼にかけての溶存成分動態に及ぼす影響を調べるために、北海道北部に位置する朱鞠内湖集水域において、異なる特性を持つ実験流域における植生環境や水質環境に関する研究を行った。自然生態系における植生の分布は、地形の違いに原因する土壌水分環境と密接な関係にあり、河川中流から河畔にかけて存在する湿地林は土壌から河川にかけての水質形成に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。湿地を通過した地下水や河川水には有機物の分解過程で生じる溶存有機炭素や溶存有機窒素が豊富に含まれるのに対し、無機態窒素である硝酸態イオンは湿地における微生物や植生の働きで除去される傾向にあった。また、酪農を主体とする農地流域では施肥や家畜糞尿に由来する窒素やリンが多量に河川へと流出し、森林や湿原といった自然生態系流域からの負荷よりも明らかに多量な栄養塩類が湖へと流入している実態が明らかとなった。湖内では降水や融雪といった流入河川の水文化学的プロセスと湖内での生物地球化学的プロセスの影響によって溶存成分濃度に特有の鉛直プロファイルが認められた。既往の植生分布データやGIS解析および現地水文水質観測を組み合わせることによって実現した本研究の成果は、さまざまな生態系を含有する広域複合集水域系における溶存成分動態を明らかにするためのモデル研究として位置づけることができ、今...
    文部科学省, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 13460060
  • 生態系の保全を考慮した森林の施業方法に関する研究
    1999年
    競争的資金
  • Forestry management with considering ecosystem sustainability in Japan
    1999年
    競争的資金