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農学部 農学部門森林環境持続性科学領域 附属次世代農学教育研究センター |
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教授 |
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関連SDGs |
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髙木 正博 (タカギ マサヒロ)
TAKAGI Masahiro
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論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Variation in fine root production across four different forest types in Japan 査読あり
Hirata M., Abe H., Enoki T., Nakaji T., Noguchi K., Ishihara M.I., Ohashi M., Ishii H., Yamagawa H., Takagi M., Matsumoto K., Katayama A.
Forest Ecology and Management 618 2026年10月
掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Forest Ecology and Management
Climatic factors frequently account for global patterns of aboveground productivity in forest ecosystems, but the mechanisms regulating fine root production regionally remain unclear owing to limited standardized field data. We investigated fine root production within 16 forest plots distributed along a 2,500-km latitudinal gradient in Japan, comprising deciduous and evergreen broad-leaved natural forests and larch and Japanese cypress plantations. Fine root production was measured using an ingrowth core method in all plots and the relative importance of climatic, stand-level, and edaphic factors was evaluated. The mean fine root production was 166.7 ± 25.7 g m<sup>−2</sup> yr<sup>−1</sup>, with no significant differences observed across the four forest types. Fine root biomass exhibited significant positive effects, suggesting that fine root biomass provides a biological baseline for productivity. Conversely, stem density and soil nitrogen concentration significantly negatively affected fine root production. These findings are consistent with the optimal partitioning theory, in which trees reduce belowground investment as nutrient availability increases, and suggest that intense competition in high-density stands may constrain new root production. Our results demonstrate that regionally, stand structure and soil resource availability override macroclimatic constraints in regulating fine root production. Therefore, integrating stand structural complexity into predictive models is essential not only for accurately assessing forest carbon sink potential but also for developing effective, localized forest management strategies for climate change mitigation.
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Myat Paing A.M., Aihara T., Tsumura Y., Hirota M., Yoshida T., Homma K., Kobayashi H., Iio A., Tomaru N., Nagamatsu D., Takagi M., Tsuyama I., Hisamoto Y., Taneda H., Goto S.
Peerj 14 2026年8月
掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Peerj
Climate change is expected to alter the growth and survival of forest trees, but the magnitude and direction of these effects remain uncertain at the intraspecific level, particularly across provenances adapted to contrasting climatic conditions. For Betula ermanii Cham., a dominant deciduous tree in cool-temperate and subalpine forests of Japan, it remains unclear how climatic mismatches between provenance origin and planting environment influence early-life performance. Here, we quantified the effects of climatic transfer distances on seedling performance using data from 11 provenance trials distributed across Japan. Performance was defined as a composite index integrating survival and growth (mean height × survival rate) at the provenance × site level. Generalized linear mixed models were used to evaluate the effects of temperature and precipitation mismatches, and the fitted models were applied to future climate scenarios based on Shared Socioeconomic Pathways (SSPs), specifically SSP2–4.5 and SSP5–8.5, to project changes in performance. Seedling performance showed a weak decline with increasing precipitation at the planting site relative to the provenance origin, while temperature responses varied substantially among provenances. This heterogeneity indicates strong genotype-by-environment interactions, with high-elevation central provenances showing greater sensitivity to warming, whereas northern provenances were comparatively less responsive. Under future climate scenarios, northern provenances generally maintained higher predicted performance in situ, while central provenances showed reduced performance at their origins but improved performance when projected into northern regions, suggesting potential for assisted migration. In contrast, the southern rear-edge provenance exhibited consistently low performance across scenarios, indicating limited adaptive potential under climatic change. Overall, our results demonstrate that responses to climatic mismatch vary among provenances, and that incorporating provenance-specific climatic sensitivity improves predictions of future performance. These findings emphasize the importance of provenance-based strategies for forest management, including the identification of climate-resilient source provenances, evaluation of assisted migration options, and conservation of genetically distinct but vulnerable provenances.
DOI： 10.7717/peerj.21425
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Climate-Growth Response of Cryptomeria japonica Cultivars in Southwestern Japan 査読あり
Uchiyama C., Azuma W.A., Enoki T., Takagi M., Ugawa S., Ishii H.
Forest Science 2026年5月
掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Forest Science
Understanding how tree growth responds to climate is important for predicting how plantation forests may react to ongoing climate change. In this study, we examined the climate–growth relationships of six Cryptomeria japonica cultivars across five common-garden sites in southwestern Japan using dendrochronological methods. We analyzed 48 years of ring width data to evaluate how monthly and annual temperature and precipitation affect radial growth at site and cultivar levels. Static and moving correlation analyses revealed that late winter to early spring temperatures (February–March) positively influenced radial growth at most sites, likely by facilitating cambial reactivation, while high summer precipitation tended to suppress growth at some sites, possibly through reduced solar irradiance. Precipitation effects were variable across sites, with autumn rainfall showing positive effects at lower-elevation sites. At the cultivar level, early-growth type cultivars tended to show positive temperature responses, while late-growth types showed more variable precipitation responses, though the majority of cultivar-level correlations did not reach statistical significance. Multivariate ordination (PCA) and permutational multivariate analysis of variance (PERMANOVA) on correlation-based response profiles indicated that geographic location was a significant driver of climate-growth response patterns (R<sup>2</sup> = 0.28, p = 0.014), while cultivar type explained a substantial but non-significant proportion of variance (R<sup>2</sup> = 0.23, p = 0.085). These results suggest that local environmental conditions primarily shape climate sensitivity in C. japonica, while genetic provenance provides an additional, non-negligible layer of variation. Our findings underscore the importance of considering both site characteristics and cultivar characteristics in forest management and climate adaptation strategies for C. japonica plantations.
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Imaoka A., Hirata R., Ito S., Mitsuda Y., Takagi M.
Journal of Forest Research 31 ( 1 ) 1 - 6 2025年11月
掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：Journal of Forest Research
This study aimed to clarify the relationship between tree dimensions and tree damage (stem tilting, stem snapping, and falling down) after weeding (cleaning cutting) in a non-weeded 8-year-old hinoki (Chamaecyparis obtusa) stand in a warm-temperate region of Kyushu, Japan. We also performed an analysis to identify which tree dimensional characteristics were likely to cause fatal stem tilting and falling down after weeding. The first weeding in the study site was conducted 9 years after planting. We analyzed the relationship between tree damage and different tree parameters. Five out of 37 hinoki trees (14%) died after being impacted by competing plants felled by weeding, which suggests that the survival of planted trees immediately after weeding was influenced by contingent factors. Trees with a large height-to-diameter ratio (>137.2 m/m) and a tall height (>3.9 m) immediately after weeding tended to suffer from severe tilting in the year after weeding, which suggests that vulnerability to stem tilting is related to tree size and shape. According to our results, height-to-diameter ratio can be used as a criterion with tree height for considering the timing of weeding on hinoki plantations to avoid fatal stem tilting and falling down.
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Anatomical and ecological characteristics of Apostasia nipponica, a basal- most orchid, in light of high mycobiont dependence 査読あり 国際共著
Hidetaka Umata, Stephan W. Gale, Masahiro Takagi, Yuki Ogura-Tsujita
鹿児島大学演習林研究報告 49 1 - 12 2025年3月
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（大学，研究機関等紀要）
書籍等出版物 【 表示 ／ 非表示 】
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Ecology of Riparian Forests in Japan
S Ito, Y Mitsuda, GP Buckley, M Takagi（ 担当： 共著 , 範囲: section 20 ）
Springer 2008年9月
記述言語：英語 著書種別：学術書
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森林フィールドサイエンス（共著）
全国大学演習林協議会（ 担当： 編集）
朝倉書店 2006年4月
記述言語：日本語 著書種別：学術書
MISC 【 表示 ／ 非表示 】
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ダケカンバ広域産地試験地のサイト特性
エー ミャッツ ミャッツ パイン, 陳 淑芬, 荒木 響子, 相原 隆貴, サラマ ラギーニ, 廣田 充, 津村 義彦, 戸丸 信弘, 本間 航介, 門松 昌彦, 吉田 俊也, 小林 元, 飯尾 淳弘, 大住 克博, 永松 大, 髙木 正博, 種子田 春彦, 木村 徳志, 福岡 哲, 久本 洋子, 後藤 晋
演習林 = Miscellaneous Information of The University of Tokyo Forests 66 1 - 12 2022年
記述言語：英語 掲載種別：機関テクニカルレポート，技術報告書，プレプリント等 出版者・発行元：東京大学大学院農学生命科学研究科附属演習林
DOI： 10.15083/0002005446
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全国大学演習林協議会・公開森林実習「日本の森を制覇しよう」 招待あり
髙木正博
森林科学 ( 91 ) 2021年2月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）
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大学演習林での教育研究ネットワークの最新動向 招待あり
柴田英昭,高木正博 他
森林環境 2017年3月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）
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南九州地方を代表するヒノキ壮齢林と常緑広葉樹二次林
髙木正博
グリーンエイジ ( 478 ) 2013年10月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア） 出版者・発行元：日本緑化センター
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種多様性に富む照葉樹林 ‐宮崎大学田野フィールド（演習林）
髙木正博
森林科学 ( 68 ) 28 2013年6月
記述言語：日本語 掲載種別：研究発表ペーパー・要旨（全国大会，その他学術会議） 出版者・発行元：日本森林学会
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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南九州暖温帯林における渦相関法による二酸化炭素吸収量の測定
髙木正博
第137回日本森林学会大会 2026年3月18日
開催年月日： 2026年3月16日 - 2026年3月19日
会議種別：口頭発表（一般）
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南九州暖温帯林における渦相関法による二酸化炭素吸収量の測定
髙木正博
第81回九州森林学会大会 2025年10月24日
開催年月日： 2025年10月24日
会議種別：口頭発表（一般）
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常緑広葉樹林における遮断蒸発率の計測と樹木の水分貯留量の評価
阿部 悠南, 篠原 慶規, 髙木 正博, 飯田 真一, 田中 延亮, 久米 朋宣
水文・水資源学会研究発表会要旨集 2025年 水文・水資源学会
開催年月日： 2025年
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
遮断蒸発は森林の水資源量の推定に不可欠な要素である．日本では針葉樹林と比較して広葉樹林の計測例が少なく，その中でも常緑広葉樹林を対象としたものは非常に限られる． 遮断蒸発量の大きさを決める要因は十分に明らかになっていないが，樹体への水の貯留量が遮断蒸発の大小を決める上で重要な要素である可能性がある．本研究は宮崎大学田野フィールドにおける天然性の常緑広葉樹二次林を対象として遮断蒸発量を算出すると共に，様々な樹種で葉と幹の貯留量を計測した． 2022年7月6日から2024年10月11日において1週間から2週間ごとに計66回計測を行った．遮断蒸発量を算出するために必要な降水量，樹冠通過雨量，樹幹流量は全て貯留型雨量計を用いた．また，単位表面積あたりの葉と幹の貯留量を，針葉樹3樹種，広葉樹9樹種で算出した． 計測期間における降水量は7385 mm，樹冠通過雨量は4533 mm，樹幹流量は1284 mm，遮断蒸発量は1568 mmとなり，遮断蒸発率は21%となった．単位面積あたりの貯留量はすべての樹種で葉よりも幹が大きくなった．また，針葉樹（スギ，ヒノキ，アカマツ）の幹の貯留量は，ヤマザクラを除く広葉樹よりも大きい傾向が見られた．日本における遮断蒸発の計測値を収集したところ，遮断蒸発率の平均値は，針葉樹林の方が，広葉樹林よりもやや高い傾向を示した．また，26％以上の遮断蒸発率は針葉樹林のみで観測された．以上より幹の貯留量の違いが広葉樹林と針葉樹林の遮断蒸発率の差を生み出す要因になっている可能性がある．今後は，樹種による表面積の違いなども加味し，さらなる解析を進める予定である．
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常緑広葉樹二次林におけるリターフォールにつ いて ―16年間の調査結果―
高木正博
第79回九州森林学会 2023年10月20日
開催年月日： 2023年10月20日
会議種別：口頭発表（一般）
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九州産スギ品種の窒素利用の可塑性と撹乱に対する肥大成長の応答
榎木 勉, Uchiyama Christmas, 高木 正博, 鵜川 信, 鍋嶋 絵里, 石井 弘明
日本森林学会大会発表データベース 2023年5月30日 一般社団法人日本森林学会
開催年月日： 2023年5月30日
記述言語：英語 会議種別：口頭発表（一般）
スギ品種の生育に遺伝子型と表現型可塑性が及ぼす影響を評価するために，九州大学，宮崎大学，鹿児島大学，愛媛大学演習林の５つのサイト（粕屋，田野，椎葉，高隈，米野々）に共通実験圃場が設定されている。本報告ではクモトオシ，ヤイチ，オビアカ，ヤブクグリ，メアサ，アヤスギの植栽後45年での調査結果から，撹乱等による林分構造の変化に対する肥大成長の変化と窒素利用効率などの形質との関係を検討した。樹高成長が大きい早生型のクモトオシとヤイチはリリース（肥大成長の急激な増加）の頻度が大きく，中生型のオビアカとヤブクグリはリリースの最大値が大きい傾向があった。樹高成長の小さい晩生型のメアサとアヤスギはリリースのサイズ，頻度とも小さかった。早生型のクモトオシ，ヤイチの大きな樹高成長には生葉の窒素濃度が高いこと，光環境の変化への反応感度が高いことが寄与していると考えられた。一方，晩生型のメアサ，アヤスギは窒素利用効率が高く，樹高成長と窒素利用効率の間にはトレードオフ関係が示唆された。中生型のオビスギとヤブクグリはSMA(面積あたりのシュート重量)や窒素利用効率などの形質の可塑性が大きかった。
科研費（文科省・学振・厚労省）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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根リターがもたらす炭素蓄積過程の環境応答モデルの構築
研究課題/領域番号：24K03067 2024年04月 - 2028年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費基金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
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菌類による枯死木分解が森林の更新と炭素貯留に与える影響は気候でどう変わるか
研究課題/領域番号：24K01807 2024年04月 - 2027年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費基金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
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森林から河川へ流出する炭素量は吸収量に対してどの程度の割合なのか？
研究課題/領域番号：21H02238 2021年04月 - 2024年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究代表者
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木部通水組織の機能形質変異から気候変動に対する樹木の生理的順化能力を評価する
研究課題/領域番号：20H03031 2020年04月 - 2024年03月
独立行政法人日本学術振興会 科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
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病害虫による大量枯死が森林生態系のCO2放出におよぼす影響の解明
研究課題/領域番号：17H03823 2017年04月 - 2022年03月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
担当区分：研究分担者
受託研究受入実績 【 表示 ／ 非表示 】
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かんしょ残渣から生成されたバイオ炭の性状評価
2025年09月 - 2026年03月
宮崎県 一般受託研究
國武 久登、髙木 正博
担当区分：研究分担者 受託研究区分：一般受託研究
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下刈作業省力化の検証に関する植生調査業務委託
2020年06月 - 2020年09月
宮崎県 一般受託研究
担当区分：研究代表者 受託研究区分：一般受託研究
共同研究実施実績 【 表示 ／ 非表示 】
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二酸化炭素貯留・回収と木質廃棄物のバイオ炭化による農業・建設業への有効活用に向けた無電源無化石燃料の移動式バイオ炭製炭機開発と実証
2023年09月 - 2024年08月
株式会社HATSUTORI 国内共同研究
担当区分：研究代表者 共同研究区分：国内共同研究
その他研究活動 【 表示 ／ 非表示 】
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森林立地学会誌における「森林・林業実務必携」の書評
2021年10月
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全国森林気象データベース
2003年04月 - 2017年03月
全国森林気象データベースの構築
