Research project on the long-term monitoring of the carbon cycling in a young larch (Hybrid larch F1) plantation

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  • カラマツ若齢林の炭素循環機能に関する観測研究プロジェクト
  • カラマツ ジャクレイリン ノ タンソ ジュンカン キノウ ニ カンスル カンソク ケンキュウ プロジェクト

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天塩研究林では、独立行政法人国立環境研究所地球環境研究センターと北海道電力株式会社総合研究所との共同研究として、森林の二酸化炭素吸収能力に関する大規模野外実験を2001年度より開始している。本プロジェクトでは、14haに及ぶ針広混交林を皆伐し、ササ類の筋刈り地拵えを行ったのちに、カラマツ（グイマツF1）の2年生苗木の植林を行う。プロジェクトの主な目的は、カラマツ若齢林の育林過程における炭素循環モニタリングを集水域レベルで行うことであるが、針広混交林の状態から継続して観測を行うことにより、天然林伐採あるいは植林活動が流域の炭素・物質循環に及ぼす影響の評価も行うことが可能となっている。2003年1月で約1年半の針広混交林における観測を終了し（図－1）、冬の間に混交林の皆伐を行った。その後2003年9月までそのままの状態で放置し、10月から11月にかけて地拵えとカラマツの植栽を行った。観測対象地は二酸化炭素フラックス観測の地形的制約を満たし、かつ集水域として物質循環系が成立することを条件として、天塩研究林151林班の白亜紀堆積岩上にある針広混交林(45º03'N, 142º06'E)を選定した。対象地域の主要樹種はミズナラ・トドマツ・ダケカンバ・シラカンバ・エゾマツであり、林床にはクマイザサ・チシマザサが繁茂している。炭素循環モニタリングは大きく、1)気象観測タワーを利用した渦相関法による二酸化炭素フラックスモニタリング、2)量水堰を利用した河川水量・水質モニタリング、3)バイオマス変化モニタリングの3つからなる。フラックスモニタリングは高度30mの観測タワー最上部において行っている。河川水量・水質モニタリングでは直角三角堰の水位連続観測による河川水流量評価、河川水の定期的採取による水質分析の他に、川を流下する落葉落枝を回収して流域からの炭素流出量を観測している。バイオマス変化モニタリングでは葉面積、落葉落枝量、樹幹の直径成長量等の計測を定期的に行っている。炭素循環モニタリングの他にも、1)針広混交林の炭素蓄積量評価や、2)更新方法が炭素固定機能に与える影響評価、3)流域スケールの水・物質循環、4)リモートセンシングによる広域炭素収支の評価等のサブプロジェクトを並行して立ち上げており、「積雪地域における森林流域の物質循環過程」と「森林管理が循環過程に与える影響」を明らかにすることを目的としている。COP3において取り決められた二酸化炭素の抑制対策として、今後植林地生態系の育林過程に伴う炭素循環機能の定量的評価が重要な研究テーマとなることが考えられる。産官学の共同研究として発足した本プロジェクトでは、科学と林業を有機的につなぐことを意識しながら運営を行っていきたいと考えている。また北海道苫小牧、中国東北地方、中央シベリアにおいて、国立環境研究所や産業技術総合研究所、森林総合研究所と共同で行っているカラマツ林の炭素循環研究と連携し、北東ユーラシア地域に広大な面積をもつカラマツ林の炭素循環機能の総合的な解明に貢献していきたいと考えている。

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