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プレスリリース

2019年7月25日

北海道大学
国立研究開発法人森林研究・整備機構 森林総合研究所

北海道の針葉樹は衰退している! ~約40年間のモニタリングから原生林生態系への気候変動影響を解明~

ポイント

  • 北海道の原⽣林⽣態系が気候変動によって改変されていることを実証。
  • 夏期の気温上昇と降⽔量増加が原⽣林の針葉樹の成⻑に負の影響を与えていることを発⾒
  • 台風の影響も針葉樹ではより深刻で、気候変動が原⽣林の姿を変えてしまうことを⽰す重要な成果。

概要

北海道大学北方生物圏フィールド科学センターの日浦 勉教授らと森林総合研究所の飯島勇人主任研究員の研究グループは、気候変動によって原⽣状態の針広混交林に⽣育する針葉樹の割合が年々低下していることを明らかにしました。
気候変動は森林⽣態系に様々な影響を与えていると考えられていますが、樹種ごとの応答やそのメカニズムについてはまだ不明な点が多く、特に⻑期モニタリングデータに基づいた研究例はわずかです。
本研究では、北海道⼤学中川研究林の原⽣保存林において17.5 ヘクタールに及ぶ森林の樹⽊1本1本を個体識別して成⻑や死亡などを約40年間モニタリングし、森林⽣態系の変化に対する気候変動や地形などの影響を調べました。その結果、夏期の気温上昇と降⽔量増加がトドマツなど針葉樹の成⻑に負の影響を与えている⼀⽅、イタヤカエデなど広葉樹の成⻑には正の影響を与えていることがわかりました。2004年の台⾵による死亡も、針葉樹でより深刻であることが判明しました。その結果、針葉樹の割合が約20%も減少した森林がありました。これらの結果は、気候変動によって森林の姿が⼤きく改変されるだけでなく、その機能にも影響を及ぼしてしまう可能性を⽰すものです。
本研究結果は、2019年7月22日(月曜日)公開のForest Ecology and Management誌にオンライン掲載されました。

 北海道大学中川研究林の筬島原生保存林の写真(photo:日浦勉)
 北海道大学中川研究林の筬島原生保存林(photo:日浦 勉)

背景

熱中症の増加、ゲリラ豪⾬や⼤型台⾵の増加など気候変動は我々の暮らしにも⼤きな影響を与えていますが、原⽣状態の森林⽣態系にはどんな影響を与えているのでしょうか。北海道のような北半球の中緯度地⽅には寒冷な気候に適応した針葉樹と、温暖な気候に適応した広葉樹が⼊り混じって形成されている、針広混交林と呼ばれる森林が広がっています。この森林の近年の変化の様⼦とその要因を明らかにする研究を⾏いました。

研究手法

北海道大学中川研究林の筬島(おさしま)原生保存林とパンケ原生保存林において17.5ヘクタールに及ぶ針広混交林の樹木1本1本を個体識別して成長や死亡、新規加入*1を38年間モニタリングしました。これらのデータから、森林生態系の変化に対する気温、降水量、台風撹乱という気候変動や地形などの影響及びバイオマスの指標である幹断面積を樹種ごとに解析しました。なお、このモニタリングは北方生物圏フィールド科学センターのモニタリング事業の一つとして行っているもので、他の様々なモニタリングとともに今後も継続することが重要です。

研究成果

夏期の気温上昇と降水量増加が針葉樹の成長に負の影響を与えており、トドマツ、エゾマツ、アカエゾマツの針葉樹全てで成長量が年々減少していました。一方、これらの要因は多くの広葉樹の成長に正の影響を与えており、イタヤカエデ、ミズナラ、ホオノキの成長量は年々増加していました。さらに2004年の台風による死亡は、西向き斜面に生育していた大きな針葉樹でより深刻であることが判明しました。これらの結果、筬島原生保存林では針葉樹の割合が約20%も減少しました。このような気候変動が今後も加速すれば、原⽣状態の針広混交林が広葉樹林に改変されてしまうと予想されます。

【参考図】

筬島原生保存林の針葉樹を38年間モニタリングした結果のグラフ
 図1 筬島原生保存林では針葉樹の割合が年々減少
*バイオマスの指標は胸⾼断⾯積合計(m2/ha)である。

道北地方の夏期と冬期の40年間の気候変動を示すグラフ 
 図2 道北地方の40年間の気候変動

今後への期待

本研究は気候変動によって原生林の姿が大きく改変されていることを示しました。このような森林の構造や種組成の変化は炭素貯留、⽔質浄化、森林で暮らす⽣物の多様性の保全、⽊材供給といった様々な⽣態系機能や⽣態系サービス*2の変化をもたらすことが容易に予想されます。今後は北海道だけでなく⽇本や世界各地の森林⽣態系を対象に気候変動影響を明らかにするとともに、⽣態系機能や⽣態系サービスの⾯からも解析を⾏うことが、気候変動適応策を作っていく上で重要です。

【謝辞】

 本研究は日本学術振興会科学研究費(代表:日浦 勉)及び国立環境研究所気候変動適応研究プログラムによる支援を受けて行われました。

論文

論文名:Long-term forest dynamics in response to climate change in northern mixed forests in Japan: A 38-year individual-based approach(日本の北方混交林における気候変動に対する森林長期動態の応答:38年間の個体ベースアプローチ)

著者名:日浦 勉1、佐藤 郷2、飯島勇人3、(1北海道大学北方生物圏フィールド科学センター、2北海道大学大学院環境科学院、3森林総合研究所)

雑誌名:Forest Ecology and Management(森林生態学の専門誌)

DOI 10.1016/j.foreco.2019.117469

公表日:2019年7月22日(月曜日)(オンライン公開)

用語解説

*1 新規加入・・・新たな個体が更新してくること。

*2 ⽣態系サービス・・・⼈類が⽣態系から享受する様々なものやこと。

 

お問い合わせ

研究担当者:
北海道大学北方生物圏フィールド科学センター 教授 日浦 勉(ひうら つとむ)

国立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所 野生動物研究領域 主任研究員 飯島勇人(いいじま はやと)

 

広報担当者:
北海道大学総務企画部広報課
Tel: 011-706-2610 Fax:011-706-2092 E-mail:kouhou@jimu.hokudai.ac.jp
国立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所 広報普及科
Tel: 029-829-8372 Fax:029-873-0844 E-mail:kouho@ffpri.affrc.go.jp


 

 

【参考図】

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所属課室:企画部広報普及科

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