Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
### 2. 保険給付（介護給付・予防給付）

## (1) 総 数

保険給付関係の平成21年度累計の総数は、件数1億1,143万件、単位数7,037億単位、費用額7兆1,775億円、利用者負担を除いた給付費6兆4,975億円となっている。(7表)

なお、特定入所者介護サービス費、高額介護サービス費、高額医療合算介護サービス費を含む費用額は、7兆4,306億円となっている。

給付費について内訳をみると、居宅介護(介護予防)サービス（以下「居宅サービス」という。）は3兆2,923億円、地域密着型介護(介護予防)サービス（以下「地域密着型サービス」という。）は5,680億円、施設介護サービス（以下「施設サービス」という。）は2兆6,373億円となり、その割合は、居宅サービス50.7%、地域密着型サービス8.7%、施設サービス40.6%となっている。

1ヶ月当たり平均で前年度と比べ件数44万件(5.0%)、単位数39億単位(7.1%)、費用額390億円(7.0%)、給付費353億円(7.0%)の増となっている。

7表 保険給付介護給付・予防給付(総数)

平成21年度累計(平成21年3月サービス分～平成22年2月サービス分)

件数

(单位:千件)

区 分	要支援1	要支援2	経過的要介護	要介護1	要介護2	要介護3	要介護4	要介護5	計
居宅サービス	9,366	12,854	0	18,080	21,093	16,639	11,692	8,603	98,326
地域密着型サービス	22	39	0	546	719	832	528	268	2,954
施設サービス	0	0	459	1,189	2,312	3,059	3,128	10,147
合 計	9,388	12,894	0	19,084	23,000	19,783	15,279	12,000	111,427
構 成 比	8.4%	11.6%	0.0%	17.1%	20.6%	17.8%	13.7%	10.8%	100.0%

单位数

(单位:百万单位)

区 分	要支援1	要支援2	経過的要介護	要介護1	要介護2	要介護3	要介護4	要介護5	計
居宅サービス	12,030	26,115	△1	57,908	75,386	75,477	58,654	44,638	350,207
地域密着型サービス	94	471	△0	10,213	14,964	18,609	12,031	6,027	62,410
施設サービス	1	5	10,936	29,982	62,389	88,747	98,998	291,059
合 計	12,125	26,591	△1	79,057	120,333	156,475	159,432	149,664	703,676
構 成 比	1.7%	3.8%	0.0%	11.2%	17.1%	22.2%	22.7%	21.3%	100.0%

(单位:百万円)

区 分	要支援1	要支援2	経過的要介護	要介護1	要介護2	要介護3	要介護4	要介護5	計
居宅サービス	131,298	275,097	△8	599,396	777,979	776,636	602,679	457,864	3,620,940
地域密着型サービス	945	4,743	△0	103,143	151,256	188,229	121,748	61,098	631,162
施設サービス	14	48	108,539	301,043	625,870	892,625	997,268	2,925,407
合 計	132,257	279,888	△8	811,078	1,230,277	1,590,735	1,617,052	1,516,230	7,177,509
構 成 比	1.8%	3.9%	0.0%	11.3%	17.1%	22.2%	22.5%	21.1%	100.0%

区 分	要支援1	要支援2	経過的要介護	要介護1	要介護2	要介護3	要介護4	要介護5	計
居宅サービス	119,950	249,862	△8	547,160	707,981	705,843	546,636	414,842	3,292,266
地域密着型サービス	850	4,266	△0	92,823	136,129	169,400	109,559	54,984	568,010
施設サービス	13	43	97,812	271,270	563,891	804,606	899,625	2,637,259
合 計	120,813	254,171	△8	737,794	1,115,381	1,439,134	1,460,800	1,369,450	6,497,534
構 成 比	1.9%	3.9%	0.0%	11.4%	17.2%	22.1%	22.5%	21.1%	100.0%

（注）特定入所者介護サービス費、高額介護サービス費、高額医療合算介護サービス費は含まない。

## ◎ 保険給付（介護給付・予防給付）総括表

平成21年度累計（平成21年3月サービス分～平成22年2月サービス分）

給付費

区 分	計
居宅サービス	3,292,266
地域密着型サービス	568,010
施設サービス	2,637,259
特定入所者介護サービス費	253,095
高額介護サービス費	117,530
高額医療合算介護サービス費	3,974
合 計	6,872,133
図8 第1号被保険者1人あたり給付費（特定入所者介護サービス費、高額介護サービス費等を含まない。）

図9 第1号被保険者1人あたり給付費（特定入所者介護サービス費、高額介護サービス費等を含まない。）
(4)第1号被保険者分（特定入所者介護サービス費、高額介護サービス費等は含まない。）

第1号被保険者分の保険給付関係は、件数1億760万件、単位数6,856億単位、費用額6兆9,908億円、給付費6兆3,283億円となっている。

(5)第2号被保険者分（特定入所者介護サービス費、高額介護サービス費等は含まない。）

第2号被保険者分の保険給付関係は、件数383万件、単位数181億単位、費用額1,867億円、給付費1,693億円となっている。

(6)特定入所者介護（介護予防）サービス費

特定入所者介護（介護予防）サービス費の累計は、給付費2,531億円となっている。

(7)高額介護（介護予防）サービス費

高額介護（介護予防）サービス費の累計は件数1,179万件、給付費1,175億円となっている。

(8)高額医療合算介護（介護予防）サービス費

高額医療合算介護（介護予防）サービス費の累計は件数11万件、給付費40億円となっている。

(9)市町村特別給付

市町村特別給付の累計は件数58万件、費用額18億円、給付費15億円となっている。
### 3. 第1号被保険者の保険料収納状況

平成21年度分の保険料収納状況は、調定額1兆4,049億円、収納額1兆3,816億円、収納率98.3％となっている。(10表)

なお、特別徴収の収納額累計は1兆2,447億円、収納率100.0%、普通徴収の収納額累計は1,370億円、収納率85.4%となっている。

10表 都道府県別保険料収納状況(現年度分)

(单位: 百万円)

都道府県	調定額	収納額	収納率	都道府県	調定額	収納額	収納率	都道府県	調定額	収納額	収納率
全国	1,404,924	1,381,594	98.3%	富山県	15,696	15,553	99.1%	島根県	10,260	10,174	99.2%
北海道	58,943	58,084	98.5%	石川県	15,150	14,965	98.8%	岡山県	25,084	24,771	98.8%
青森県	19,191	18,840	98.2%	福井県	10,180	10,024	98.5%	広島県	35,211	34,760	98.7%
岩手県	16,238	16,068	99.0%	山梨県	9,733	9,576	98.4%	山口県	18,542	18,312	98.8%
宮城県	23,899	23,505	98.4%	長野県	27,412	27,178	99.1%	徳島県	11,226	11,053	98.5%
秋田県	15,623	15,438	98.8%	岐阜県	23,464	23,169	98.7%	香川県	12,430	12,285	98.8%
山形県	14,547	14,406	99.0%	静岡県	43,286	42,662	98.6%	愛媛県	19,523	19,267	98.7%
福島県	21,585	21,284	98.6%	愛知県	70,855	69,927	98.7%	高知県	10,255	10,061	98.1%
茨城県	28,856	28,320	98.1%	三重県	21,985	21,680	98.6%	福岡県	56,647	55,566	98.1%
栃木県	18,973	18,648	98.3%	滋賀県	13,803	13,646	98.9%	佐賀県	10,270	10,137	98.7%
群馬県	21,937	21,637	98.6%	京都府	30,346	29,861	98.4%	長崎県	18,975	18,674	98.4%
埼玉県	64,539	63,247	98.0%	大阪府	100,372	97,897	97.5%	熊本県	22,095	21,769	98.5%
千葉県	56,935	55,836	98.1%	兵庫県	64,174	63,162	98.4%	大分県	14,134	13,916	98.5%
東京都	126,640	123,579	97.6%	奈良県	15,635	15,414	98.6%	宮崎県	12,899	12,682	98.3%
神奈川県	90,023	88,528	98.3%	和歌山県	13,907	13,688	98.4%	鹿児島県	19,789	19,501	98.5%
新潟県	32,633	32,406	99.3%	鳥取県	8,096	7,991	98.7%	沖縄県	12,926	12,447	96.3%
### 4. 介護保険特別会計経理状況

平成21年度の保険者における介護保険特別会計（介護保険事業勘定）について、歳入合計7兆5,383億円、歳出合計7兆4,174億円、差引残額1,208億円となっている。（11表）

この差引残額のうち、国庫支出金精算額等を精算した後では803億円となる。

また、平成21年度末現在で介護給付費準備基金の保有額は4,426億円（1,498保険者）となっている。

11表 介護保険特別会計経理状況（保険事業勘定・全国計）

(单位:百万円)

歲 入	歲 出
科 目	決 算 額	科 目	決 算 額
保險料	1,390,127	総務費	202,711
分担金及び負担金	3,673	保險給付費	6,883,889
使用料及び手数料	528	地域支援事業費	161,825
国庫支出金	1,638,608	財政安定化基金拠出金	4
介護給付費負担金(再掲)	1,234,550	相互財政安定化事業負担金	0
調整交付金(再掲)	341,928	保健福祉事業費	518
地域支援事業交付金(再掲)	60,044	基金積立金	83,071
支払基金交付金	2,084,416	公債費	3,242
介護給付費交付金(再掲)	2,064,051	予備費	10
地域支援事業支援交付金(再掲)	20,365	諸支出金	82,146
都道府県支出金	1,054,168
都道府県負担金(再掲)	1,023,118
地域支援事業交付金(再掲)	29,227
相互財政安定化事業交付金	0
財産収入	1,366
寄附金	2
線入金	1,175,714
一般会計線入金12.5%(再掲)	857,326
総務費に係る一般会計線入金(再掲)	201,812
介護給付費準備基金線入金(再掲)	47,458
地域支援事業線入金(再掲)	30,120
線越金	179,999
市町村債	718
諸収入	8,943
合 計	7,538,262	合 計	7,417,417

歲入歲出差引殘額(A)	120,844
国庫支出金精算額等(B)	40,553	介護給付費準備基金(年度末現在)	442,630
国庫支出金精算額等差引額(A-B)	80,291

※数値は百万円未満四捨五入のため、合計が一致しない場合がある。
(参考)

介護保険特別会計（保険事業勘定）の科目の説明

科目	内容
嵯	保険料	第1号被保険者から徴収した保険料
分担金及び負担金	介護認定審査会共同設置等の場合の負担金等
使用料及び手数料	保険料の督促手数料等
国庫支出金	介護保険事業の執行に必要な国の負担金等
介護給付費負担金	介護給付及び予防給付に要する国の負担金
調整交付金	介護保険の財政調整のために交付する国の交付金
地域支援事業交付金	地域支援事業に要する国の交付金
支払基金交付金	支払基金からの交付金
介護給付費交付金	介護給付・予防給付に要する支払基金からの交付金
地域支援事業支援交付金	地域支援事業に要する支払基金からの交付金
都道府県支出金	介護保険事業の執行に必要な都道府県の負担金等
都道府県負担金	介護給付及び予防給付に要する都道府県の負担金
地域支援事業交付金	地域支援事業に要する都道府県の交付金
相互財政安定化事業交付金	市町村相互財政安定化事業における交付金
財産収入	財産運用収入及び財産売却収入等
寄附金	寄附金
繰入金	他会計や基金からの繰入金
一般会計繰入金12.5%	介護給付及び予防給付に要する市町村の負担金
総務費に係る一般会計繰入金	介護保険事業の執行に必要な事務費、人件費等の一般会計からの繰入金
介護給付費準備基金繰入金	中期財政運用期間中の余剰金を積み立てる準備基金の取り崩しによる繰入金
地域支援事業繰入金	地域支援事業に要する市町村の負担金
繰越金	前年度の余剰金
市町村債	財政安定化基金等からの借入金等
諸収入	延滞金、加算金、過料等
嵯	総務費	介護保険事業の執行に必要な事務費、人件費等
保険給付費	保険給付、予防給付、高額介護サービス、高額医療合算介護サービス費、特定入所者介護サービス費、市町村特別給付に要する費用等
財政安定化基金拠出金	財政安定化基金に係る拠出金
相互財政安定化事業負担金	市町村相互財政安定化事業における負担金
保健福祉事業費	保健福祉事業に要する費用
基金積立金	介護給付費準備基金等への積立金
公債費	借入金の返還金等
予備費	予備費
諸支出金	他会計への繰出金、還付加算金等
口が前年から50万人増の6,664万人、非労働力人口が同48万人減の4,426万人となっている。また、男女別にみると男性は労働力人口が同9万人増の3,773万人、非労働力人口が同6万人減の1,577万人となっている一方、女性でも労働力人口が同40万人増の2,891万人、非労働力人口が同41万人減の2,849万人となっており、女性を中心に男女とも労働参加が進んでいることが分かる。なお、女性については、1998年以来18年ぶりに労働力人口が非労働力人口を上回り過半数となった。また、労働力人口のうち完全失業者は208万人、不本意非正規雇用労働者は297万人となっており、非労働力人口のうち就業希望者は382万人となっている。

就業希望者について男女別にみると、男性は106万人（非労働力人口の7％）である一方で、女性では275万人（同10％）となっており、女性の労働参加が進んでいる中で、現在は就職活動等を行っていないが、就業を希望する女性が男性の2倍以上いることが分かる。

## 女性を中心に就業者数・雇用者数が増加

続いて、第1－（2）－21図により、就業者数・雇用者数の推移をみていくと、全体の就業者数・雇用者数はともに2012年以降着実に増加してきており、2016年については、就業者数は前年から64万人増の6,465万人、雇用者数は同87万人増の5,750万人となった。

次に、男女別の就業者数・雇用者数の伸びについてみてみる。2010年1月を100とした場

## 第1-(2)-21図 就業者数・雇用者数の推移

○ 2016年は就業者数は前年から64万人増の6,465万人、雇用者数は同87万人増の5,750万人となった。男女別に2010年以降の伸びをみると、男女とも就業者数・雇用者数は増加しており、特に女性において伸びが大きい。

就業者数の推移（後方3か月移動平均）

雇用者数の推移（後方3か月移動平均）

資料出所 総務省統計局「労働力調査」をもとに厚生労働省労働政策担当参事官室にて作成

（注）1）就業者数の伸び、雇用者数の伸びについては、月次の季節調整値を後方3か月移動平均した値を使用している。

2）就業者数、雇用者数の2011年の値は、補完推計値（新基準）を使用している。
## ● 15～54 歳の正規転換は 17 四半期連続でプラスを継続

第1－（2）-28図は、過去3年間に離職を行った者のうち、「非正規雇用から正規雇用へ転換した者」の人数から「正規雇用から非正規雇用へ転換した者」の人数を差し引いた人数（以下「正規転換を行った者の人数」という。）を示したものである。左図により全年齢における推移をみると、特に60歳以上の高齢者において正規雇用労働者としての仕事を離職した後に非正規雇用労働者として再雇用される者が多いことなどの影響により、55歳以上では「正規雇用から非正規雇用へ転換した者の数」が「非正規雇用から正規雇用へ転換した者の数」を上回っていることから、年齢計では正規転換を行った者の人数は減少を続けており、2016年平均は前年と同水準で46万人マイナスの状況にある。

次に、右図により、15～54歳に限定した正規転換を行った者の人数の推移をみると、2017年1～3月期は前年同月差13万人増の17万人となっており、2013年1～3月期以降、17四半期連続でプラスを継続している。

## 第1-(2)-28図 非正規雇用から正規雇用への転換

○ 55歳未満で正規転換を行った者の人数は、2013年1～3月期以降17四半期連続でプラスとなっている。

15～24歲 25～34歲 35～54歲 55歲以上

資料出所 総務省統計局「労働力調査（詳細集計）」をもとに厚生労働省労働政策担当参事官室にて作成

(注) 1）「非正規から正規へ転換した者」は、雇用形態が正規の職員・従業員のうち、過去3年間に離職を行い、前職が非正規の職員・従業員であった者を指し、「正規から非正規へ転換した者」は、雇用形態が非正規の職員・従業員のうち、過去3年間に離職を行い、前職が正規の職員・従業員であった者を指し、ここで「正規転換を行った者の人数」とは、「非正規から正規へ転換した者」から「正規から非正規へ転換した者」の人数を差し引いた値を指す。

2）各項目の値は、千の位で四捨五入しているため、各項目の値の合計が総数の値と一致しない場合もあることに留意が必要。

## ●男女とも自分の都合に合わせて働きたいため非正規を選択するという者が増加し、女性では家事・育児・介護等と両立しやすいという者が増加

続いて、非正規雇用労働者の就業に対する意識についてみていこう。第1-(2)-29図により、男女別に非正規雇用を選択している理由の推移（後方4四半期移動平均）をみると、男性では、「自分の都合のよい時間に働きたいから」という者が増加しており、2017年1～3月期では前年同期差で8万人増加して150万人（25.2%）となっている。また、「家計の補助・学費等
RF-0902 亜寒帯林大規模森林火災地のコケ類による樹木の細根発達と温室効果ガス制御機構の解明

（２）森林火災後の林床植生被覆を介した温室効果ガスフラックスとその制御機構の解明

（独）森林総合研究所

四国支所 森林生態系変動研究グループ

森下智陽

<研究協力者>

International Arctic Research Center, University of Alaska Fairbanks

Dr. Yongwon Kim

平成21～22年度累計予算額：4,617千円（うち、平成22年度予算額：2,267千円）

予算額は、間接経費を含む。

[要旨] 北美アラスカ州内陸部の火災後5年、10年、90年を経過したマリアナトウヒ林に2009年8月に調査区を設置し、2009年8月、2010年2、7、9月に林床からの土壌呼吸速度、 $ CH_{4} $ フラックス、 $ N_{2}O $ フラックスについてクローズドチャンバー法による調査を行った。各調査区における土壌呼吸速度は、5年区では62±32 mg $ CO_{2}-C m^{-2} h^{-1} $ 、10年区で104±70 mg $ CO_{2}-C m^{-2} h^{-1} $ 、90年区で90±50 mg $ CO_{2}-C m^{-2} h^{-1} $ であった。火災からの時間経過が一番短い5年区では、他の区に比べて土壌呼吸速度が小さく、10年区と90年区では、土壌呼吸速度に差は見られなかった。年間土壌呼吸量は、5年区、10年区、90年区でそれぞれ、2.10、2.81、2.94 t $ C h a^{-1} $ と見積もられ、積雪期間の土壌呼吸量は年間土壌呼吸量の4.5～6.3%の寄与と推定された。 $ CH_{4} $ 吸収フラックスは、5年区、10年区、90年区でそれぞれ、-78±28、-38±29、-52±22 μg $ CH_{4}-C m^{-2} h^{-1} $ で、5年区では、他の区に比べて $ CH_{4} $ 吸収フラックスが大きかった。 $ N_{2}O $ フラックスは、5年区、10年区、90年区でそれぞれ、0.22±0.39、2.61±3.4、0.22±0.33 μg $ N_{2}O-N m^{-2} h^{-1} $ で、10年区では、他の区に比べて $ N_{2}O $ フラックスが大きかった。それぞれの区で、土壌呼吸速度と土壌温度の間に正の相関関係が見られたが、同じ温度レンジで見ると、5年区では他の区に比べて土壌呼吸速度が小さく、これは、火災後の林床植生や微生物などによる生物活性の低下によるものと考えられた。重回帰分析の結果、 $ N_{2}O $ フラックスは、土壌水分率が高く、土壌呼吸速度が大きいほど大きくなることが明らかになった。以上から、土壌呼吸速度、 $ CH_{4} $ および $ N_{2}O $ フラックスの地点による違いは、林床被覆の状態や林床植生の回復状況を反映することが示唆され、これら温室効果ガスフラックスに対する火災の影響や火災後の経年変化に伴う温室効果ガスフラックスの変動を評価する際には、林床植生との関係を明らかにすることが重要と考えられる。

[キーワード] 二酸化炭素、メタン、亜酸化窒素、コケ類、地衣類

1. はじめに
地下部からの二酸化炭素（ $ CO_{2} $ ）放出（土壌呼吸）は、森林生態系における主要な温室効果ガス放出過程の一つであることから、これまでに多くの研究が北米やヨーロッパの温帯域を中心に行われてきた。地球上の全森林が貯留する炭素の3割～5割を貯留するとされる亜寒帯林についても、シベリアのグメリニカラマツ林や北米のマリアナトウヒ林における研究事例はあるが $ ^{1)} $ ， $ ^{2)} $ ， $ ^{3)} $ 、温帯域と比較するとデータは少ない。そのため、地球上の炭素動態に関する理解を深めるためには、亜寒帯林の土壌呼吸速度のデータをさらに集める必要がある。特に、この地域において頻発化、大規模化する傾向にある森林火災の影響や火災後の回復過程における変動については知見が限られており、その解明が求められている。

土壤呼吸速度は土壤温度や土壌水分などの環境条件により大きく変化することが、これまでの研究から明らかにされている。また、亜寒带林の多くでは地表面がコケ類や地衣類などの林床植生に覆われている。これらの林床植生とその下部の有機物層は断熱効果を発揮して土壌温度を低温に保つ $ ^{4)} $ など、独特の役割を担っており、これらの林床植生のタイプも土壌呼吸速度に影響を与えている可能性がある。さらにこれらコケ類や地衣類の一部は窒素固定活性 $ ^{5)} $ やメタン（CH $ _{4} $ ）酸化活性を示す $ ^{6)} $ ことが報告されており、このような林床植生のユニークな機能は、亜寒带林の地下部環境条件に影響を及ぼし、CO $ _{2} $ 、CH $ _{4} $ 、亜酸化窒素（N $ _{2} $ O）などの温室効果ガスフラックスを制御する主要な要因の一つとなると考えられる。しかし、亜寒带林の温室効果ガスフラックスと林床植生の関係について調査した例は極めて少ないため、亜寒带林における温室効果ガスフラックスのしくみを理解するには、林床植生との関係についても解明する必要がある。

## 2 ．研究目的

本研究の目的は、亜寒帯林の土壌呼吸速度、 $ CH_{4} $ および $ N_{2}O $ フラックスについて、森林火災の影響と火災後の回復過程における変動を定量的に評価することである。また、火災による林床植生の衰退や火災後の回復過程における林床植生の発達が、土壌呼吸、 $ CH_{4} $ および $ N_{2}O $ フラックスに及ぼす効果について評価する。そのため、本研究では北米アラスカ州内陸部において、火災後の経過年数の異なるマリアナトウヒ（Picea mariana）林に調査地を設置し、土壌呼吸速度、 $ CH_{4} $ および $ N_{2}O $ フラックスについて解析する。得られたデータを調査地間で比較検討することにより、火災後の回復過程におけるこれらガスフラックスの変動について評価する。

### 3. 研究方法

本研究では、北米アラスカ州フェアバンクス近郊に位置するアラスカ大学ポーカーフラット（PF）実験場およびカリブーポーカークリーク（CPC）流域試験地において、2009年8月に火災後5年、10年、90年を経過したマリアナトウヒ（Picea mariana）林（それぞれ5年区、10年区、90年区）に調査区を設置した。各調査区では、それぞれ12個の直径20cm、高さ25cmの円筒状ステンレスチャンバーを図1～3のように設置した。

具体的には、5年区では、コケ類が黒く燃え残った地点（以下、不燃区）、コケ類がほとんど燃えてしまった地点（以下、燃焼区）に、それぞれ20m四方の調査区を設置し、それぞれ6点にチャンバーを設置した（図1）。10年区では、30m四方の調査区を設置した（図2）。ミズゴケ（Sphagunum 属）が生存している地点（以下、ミズゴケ区）とほとんどコケの燃え残りがない地点（以下、燃焼区）が斜面の上下方向に対になるように、それぞれ6点ずつにチャンバーを設置した。90年区で
は、20m四方の調査区を設置した（図3）。コケ類に被覆された地点（以下、コケ区）、地衣類に被覆された地点（以下、地衣区）にそれぞれ6点ずつチャンバーを設置した。

土壌呼吸速度、 $ CH_{4} $ および $ N_{2}O $ フラックスは、クローズドチャンバー法 $ ^{7)} $ で測定した。本研究では、林床植生の光合成や呼吸による影響を除くため、チャンバー内の植物地上部を除去してから設置した（図4）。チャンバーは、林床との密着を良くするために、林床に3～5cm埋設した。

土壌呼吸速度については、チャンバーのフタを閉める前およびフタを閉めてから6分後に1Lのテドラーバッグにチャンバー内大気を500mL採取した。採取したテドラーバッグサンプルは、宿舍に持ち帰り、赤外線CO₂コントローラ（富士電機、ZFP9）で、CO₂濃度を分析し、土壌呼吸速度を計算した⁸。CH₄およびN₂Oフラックスについては、チャンバーのフタを閉める前、およびフタを閉めてから、20、40、60分後のチャンバー内大気を10mLの真空バイアルビンに20mL採取して、帰国後、CH₄については、FIDガスクロマトグラフィ、N₂OについてはECDガスクロマトグラフィで分析をおこない、60分間のガス濃度の変化からCH₄およびN₂Oフラックスをそれぞれ計算した⁹）。

また、これら温室効果ガスフラックス観測時にそれぞれのチャンバー付近の土壌温度（表面から10cm）と体積土壌水分率（0-12cm）を3ヶ所ずつ測定した。土壌呼吸速度の観測は、2009年8月、2010年2月、7月、9月におこない、 $ CH_{4} $ 吸収速度と $ N_{2}O $ 放出速度の観測は、2009年8月におこなった。なお、2010年2月の観測は、CPC試験地へのアクセスが困難だったため、5年区、およびPF試験地内の非火災区で積雪表面からの $ CO_{2} $ フラックスを観測した（図5）。

年間土壌呼吸量は、日平均土壌温度が、 $ 0^{\circ}C $ を超えた期間（5～9月：無積雪期）と $ 0^{\circ}C $ を下回った期間（10～4月：積雪期）それぞれ推定して、その和とした。無積雪期間の土壌呼吸量は、観測された土壌呼吸速度（F）とそのときの土壌温度（t）から関係式 $ F=Ae^{Bt} $ を導いた。ここで、AおよびBは、回帰式からえられた係数である。さらに5年区、10年区、90年区、それぞれに埋設した温度ロガーデータ（x）と土壌呼吸速度観測時の土壌温度（t）から関係式 $ t=ax+b $ を導いた。ここで、aおよびbは、それぞれ直線回帰式の係数と切片である。積雪期間の土壌呼吸量は、2010年2月に観測された土壌呼吸速度が全期間生じていると仮定して、日数分積算することで算出した。さらに、5年区、10年区、90年区それぞれでの林床被覆率（サブテーマ1の図13）で重み付けすることで、それぞれの区における年間土壌呼吸量を算出した。

## 4 ．結果・考察

## （1） 無積雪期における5年区の土壌呼吸速度（図6、7）

無積雪期における平均土壌温度は、燃焼区（8.9±3.1℃）の方が、不燃区（6.4±2.1℃）よりも高く（P<0.01）、平均土壌水分率は、燃焼区（0.15±0.03m³m⁻³）と不燃区（0.17±0.08m³m⁻³）で、大きな違いは見られなかった（P>0.05）。平均土壌呼吸速度は、燃焼区（78±35mgCO₂-C m⁻²h⁻¹）の方が、不燃区（47±19mgCO₂-C m⁻²h⁻¹）よりも大きかった（P<0.01）。

土壤呼吸速度（y）と土壌温度（x）の間には、正の相関関係（ $ y=15.6e^{0.157x} $ ， $ r^{2}=0.668 $ ，P<0.01）があり、土壌温度が高いほど土壌呼吸速度が大きかった。土壌呼吸速度と体積水分率の間には、明瞭な関係は見られなかった。

不燃区は、炭化した有機物が土壤を覆っているため、土壤があたためられづらいのに対し、燃焼区では、日射が直接土壤に届くことで土壤があたためられやすく、土壤温度に違いが生じたと考えられる $ ^{4} $ 。このような原因で、土壤温度に違いが生じたため、燃焼区が、不燃区よりも土壤呼
吸速度が大きかったと推察された。

## （２）無積雪期における１０年区の土壌呼吸速度（図８、９）

無積雪期における平均土壌温度を比較すると、ミズゴケ区（6.8±4.1℃）と燃焼区（5.9±3.4℃）で、違いはみられなかった（P>0.05）のに対し、平均土壌水分率は、燃焼区（0.24±0.13m³m⁻³）の方が、ミズゴケ区（0.16±0.05m³m⁻³）よりも統計的に有意に高かった（P<0.01）。一方、平均土壌呼吸速度を比較すると、燃焼区（128±85mg CO₂-C m⁻² h⁻¹）の方が、ミズゴケ区（80±40mg CO₂-C m⁻² h⁻¹）よりも大きかった（P<0.01）。

土壤呼吸速度（y）と土壌温度（x）の間には、土壌温度が高いほど土壌呼吸速度が大きくなる正の相関関係が見られた（ $ y=42.4e^{0.106x} $ $ r^{2}=0.360\ P<0.01 $ ）。一方、土壌水分率と土壌呼吸速度の間には、はっきりした関係は見られなかった。

燃焼区で、土壌水分率が高く、土壌呼吸速度が大きかったが、土壌水分率と土壌呼吸速度の間には、明瞭な関係が見られなかったことから、高い土壌水分率が大きな土壌呼吸速度の原因とは考えられない。土壌呼吸速度と土壌温度の関係についてみると、両区において、同じ土壌温度では、燃焼区の方がミズゴケ区よりも高い土壌呼吸速度を示す傾向が見られたことから、両地点における生物活性の違いが考えられた。さらに $ Q_{10} $ （温度が10℃変化したときの土壌呼吸速度の変化率）は、燃焼区（3.41）の方が、ミズゴケ区（2.88）よりも大きかった。土壌中で発生する $ CO_{2} $ の主要な発生源は、根による呼吸と微生物による有機物分解が考えられるが $ ^{10)} $ 、根による呼吸の方が、 $ Q_{10} $ が大きいことが報告されている $ ^{11)} $ 。火災から10年経過したミズゴケがよく燃えてしまった地点（燃焼区）では、燃焼による易分解性有機物や灰による無機養分の供給によって、植物にとって成長しやすい環境が形成された $ ^{12)} $ と考えられ、実際に、これらの地点では、Carex属などが見られ、大きな土壌呼吸速度は、根による呼吸の増加が原因かもしれない。

## （３）無積雪期における９０年区の土壌呼吸速度（図１０、１１）

無積雪期における平均土壌温度を比較すると、コケ区（7.0±3.5℃）の方が、地衣区（3.0±1.6℃）よりも高く（P＜0.01）、平均土壌水分率を比較すると、コケ区（0.08±0.02 m³ m⁻³）の方が、地衣区（0.16±0.04 m³ m⁻³）よりも統計的に低かった（P＜0.01）。平均土壌呼吸速度は、コケ区（103±60 mg CO₂-C m⁻² h⁻¹）の方が、地衣区（78±35 mg CO₂-C m⁻² h⁻¹）よりも大きかった（P＜0.01）。

土壤呼吸速度（y）と土壌温度（x）の間には、土壌温度が高いほど土壌呼吸速度が大きくなる正の相関関係が見られ（ $ y=41.7e^{0.103x} $ $ r^{2}=0.388\ P<0.01 $ ）、土壌水分率と土壌呼吸速度の間には、統計的に有意な相関関係は見られなかったものの土壌水分率が低いほど、土壌呼吸速度が大きい傾向がみられた。

本観測地の林床を見ると、凸地と凹地が見られ、凸地はフェザーモスなどのコケ類がパッチを形成し、凹地はCladina属などの地衣類がパッチを形成する傾向が見られた。凹地の方が凸地よりも低いため水が集まりやすく、水分率が高くなり、温度が上昇しづらかったと考えられる。本研究では、植生の光合成や呼吸の影響を除いていること、さらに地衣類やコケ類は、温度、水分、養分環境によってパッチを形成することが知られている $ ^{13)} $ ことから、植生の違いというより、土壤温度や土壌水分率の違いが、両区における土壌呼吸速度の違いをもたらしたと考えられた。
## （４）冬季積雪期における土壌呼吸速度

観測時の気温は-19.1～-22.7℃で、対照区と5年区での土壌呼吸速度測定地点における積雪-林床境界面から深さ5cmの温度は、それぞれ-9.4±1.4℃、-10.0±2.3℃で違いは見られず（P＞0.05）、積雪深は、それぞれ31±3cm、30±2cmで違いは見られなかった（P＞0.05）。また積雪は、表層3～4cmは降雪の性質をもった新雪層が見られたのに対し（図5）、それ以下の層は、積雪が大きな温度変化にさらされたときに形成されるいわゆる「しもざらめ（depth hoar）」層だった（図5）。また、積雪深と土壌温度の間には、有意な正の相関関係が見られ、土壌温度が高いほど、積雪深が浅くなる関係が見られた（r=0.56 P＜0.05）。

土壤呼吸速度の中央値は、対照区と5年区で、それぞれ2.0（検出限界以下～7.1）、1.2（検出限界以下～4.1）mg CO₂-C m⁻² h⁻¹で、統計的には有意でなかったものの対照区の方が5年区よりも土壤呼吸速度が大きい傾向が見られた（ウィルコクソンのU検定；P=0.08）。また、土壤呼吸速度と積雪深（r=0.32）や土壤温度（r=0.02）との間に明瞭な関係は見られなかった。この厳冬期に見られた積雪面からのCO₂放出は、極低温下における微生物活性、あるいは積雪期までに土壤中に蓄積したCO₂の漏出¹⁴が考えられるが、本研究では、原因を解明するまでには至らなかった。

## （5） $ CH_{4} $ および $ N_{2}O $ フラックス

$ CH_{4} $ フラックスは全測定で吸収を示し、本観測地では、火災履歴、林床被覆の違いによらず、大気 $ CH_{4} $ は土壌へ吸収していることが明らかになった（図12）。平均 $ CH_{4} $ 吸収フラックスは、5年区の不燃区で一番大きく $ (-91\pm21\ \mu g\ CH_{4}-C\ m^{-2}\ h^{-1}) $ 、10年区のミズゴケ区で一番小さかった $ (-29\pm11\ \mu g\ CH_{4}-C\ m^{-2}\ h^{-1}) $ 。 $ N_{2}O $ フラックスは、5年区の不燃区で検出限界以下だった以外、土壌中から大気 $ N_{2}O $ が放出していることが明らかになった（図12）。10年区の燃焼区で最大 $ N_{2}O $ フラックス（12.4 $ \mu g\ N_{2}O-N\ m^{-2}\ h^{-1} $ ）を示し、中央値も一番大きかった（3.6 $ \mu g\ N_{2}O-N\ m^{-2}\ h^{-1} $ ）。

$ CH_{4} $ および $ N_{2}O $ フラックスと土壌温度、水分率との関係を見ると、 $ CH_{4} $ フラックスと土壌温度の間のみに負の相関関係が見られた $ (r=-0.465\ P<0.01) $ 。すなわち、土壌温度が高い地点ほど $ CH_{4} $ 吸収フラックスが大きかった（図13）。

## （６）火災履歴の異なる林分における温室効果ガスフラックス

5年区、10年区、90年区の土壤呼吸速度を比較すると、それぞれ、 $ 62\pm32 $ 、 $ 104\pm70 $ 、 $ 90\pm50\ mg\ CO_{2}-C\ m^{-2}\ h^{-1} $ で、火災からの時間経過が一番短い5年区で他の区に比べて、土壤呼吸速度が小さかった（図14）。一方、10年区と90年区では、土壤呼吸速度に差は見られなかった。それぞれの区で、土壤呼吸速度と土壤温度の間に正の相関関係が見られたが、同じ温度レンジで見ると、5年区では、他の区に比べて土壤呼吸速度が小さかった（図15）。 $ CH_{4} $ フラックスは、5年区、10年区、90年区でそれぞれ、 $ -78\pm28 $ 、 $ -38\pm29 $ 、 $ -52\pm22\ \mu g\ CH_{4}-C\ m^{-2}\ h^{-1} $ で、5年区で他の区に比べて、 $ CH_{4} $ 吸収フラックスが大きかった。 $ N_{2}O $ フラックスは、5年区、10年区、90年区でそれぞれ、 $ 0.22\pm0.39 $ 、 $ 2.61\pm3.4 $ 、 $ 0.22\pm0.33\ \mu g\ N_{2}O-N\ m^{-2}\ h^{-1} $ で、10年区で他の区に比べて、 $ N_{2}O $ フラックスが大きかった。交互作用を考慮して、重回帰分析をおこなったところ、 $ N_{2}O $ フラックス=0.607×土壤水分率+0.606×土壤呼吸速度（係数は標準偏回帰係数）で有意であり $ (R^{2}=0.85\ P<0.05) $ 、土壤水分率が高く、土壤呼吸速度が大きいほど $ N_{2}O $ フラックスが大きくなることが示唆された。
森林火災によって、林床植生が燃焼し、さらに林床自体も高温にさらされることで、森林火災後は林床における生物活性が著しく低下する $ ^{15)} $ と考えられる。5年区では、他の区に比べて高い土壤温度だったにも関わらず、土壤呼吸速度が小さかったのは、植物や微生物による生物活性が低いためと考えられた。一方で、火災によって、易分解性の有機物や無機イオンが供給される $ ^{12)} $ ため、火災後の林床は、火災前に比べて、植物や微生物が利用できる養分に富んでいると考えられる $ ^{16)} $ 。10年区の燃焼区で他の地点に比べて、土壤呼吸速度が大きかったのは、森林火災からの時間経過にもなって、植物および微生物活性が回復したためと考えられる $ ^{17)} $ 。水分率が高くない状況（目安として、WFPS＜60%）では、 $ N_{2}O $ は硝化過程から発生すると考えられ $ ^{18)} $ 、このような環境では、窒素付加が多い地点で $ N_{2}O $ フラックスは大きくなる傾向が知られている $ ^{19)} $ 。本研究では、 $ N_{2}O $ フラックスの変動要因のひとつとして、土壤呼吸速度が選択されたことからも、10年区では、生物活性が高まりやすい環境だったと考えられる。一方、 $ CH_{4} $ 吸収フラックスが、5年区で大きく、10年区で小さかったのは、 $ N_{2}O $ 生成を司る硝化菌との競争的阻害が考えられる $ ^{20)} $ 。 $ NH_{4}^{+} $ と $ CH_{4} $ 分子は構造的に類似していることから、硝化菌や $ CH_{4} $ 酸化菌の多くは、両者を酸化することができる $ ^{21)} $ 。そのため、窒素に富み、硝化過程が進行して $ N_{2}O $ が生成しやすい環境では、 $ CH_{4} $ 吸収が低下することが多く報告されている $ ^{22)} $ 。本研究地でも、このようなメカニズムによって、5年区で、 $ CH_{4} $ 吸収フラックスが大きかった可能性がある。以上より、森林火災が、土壤呼吸速度のみならず、土壤に吸収される $ CH_{4} $ 動態および土壌からの $ N_{2}O $ フラックスに影響をおよぼすことが示唆された。

## （7） 年間土壌呼吸量の推定

それぞれの区で観測された土壌呼吸速度と温度の間には、有意な正の相関がみられた（図15）。また、土壌呼吸速度測定時の土壌温度と温度ロガーデータによって得られた温度との間にも高い正の相関関係が見られた（表1）。得られた土壌呼吸速度から年間土壌呼吸量を推定（図16）すると、1.66～3.32 t C ha $ ^{-1} $ と見積もられ、90年区のコケ区で最も高く、5年区の不燃区で最も低い見積となった。林床被覆率を考慮すると、5年区、10年区、90年区でそれぞれ、1.97（1.76～2.15）、2.68（2.64～2.72）、2.81（2.66～2.96）t C ha $ ^{-1} $ と見積もられた。一方、積雪期の土壌呼吸量は、0.132 t C ha $ ^{-1} $ と見積もられたことから、年間土壌呼吸量は、5年区、10年区、90年区でそれぞれ、2.10、2.81、2.94 t C ha $ ^{-1} $ と見積もられ、積雪期間の土壌呼吸量は年間土壌呼吸量の4.5～6.3%の寄与と推定された。本研究によって推定された90年区の年間土壌呼吸量は、既往の報告値である、3.22±0.31 t C ha $ ^{-1} $ の範囲内であり $ ^{23)} $ 、火災から5年経過した森林では、約30%土壌呼吸量が低下しているが、火災から10年経過すると、ほぼ火災前の土壌呼吸量まで回復することが示唆された。

## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

亜寒帯林では温室効果ガスフラックスのデータがまだ十分とは言えず、特に、現在、問題視されている火災の影響や火災後の回復過程における温室効果ガスフラックスのデータは科学的に貴重なものである。また、亜寒帯林の林床植生と温室効果ガスフラックスの関係について評価した例は極めて少ないことから、亜寒帯林のCO₂放出量評価の高精度化や土壌へのCH₄吸収過程や土壌からのN₂O放出過程の解明において、本研究の成果の科学的意義は大きいと考えられる。
## （２）環境政策への貢献

現時点では、本研究の成果が直接的に環境政策等に利用された事例はないが、IPCCの第4次評価報告書において、森林火災は将来の生態系に対するキーインパクトとして位置づけられていることから、本研究で得られた火災の影響を受けた亜寒帯林の土壤呼吸速度、 $ CH_{4} $ 吸収速度、 $ N_{2}O $ 放出速度に関するデータは、今後の温暖化予測や温暖化対応に貢献できる可能性がある。

### 6 \. 引用文献

1) Morishita T, Masyagina OV, Koike T, Matsuura Y (2010) Soil respiration in larch forests. In Osawa A et al. (eds.), Permafrost ecosystems: Siberian larch forests, Ecological studies 209, 165-182

2) Kim Y, Tanaka N (2003) Effect of forest fire on the fluxes of $ CO_{2} $ , $ CH_{4} $ and $ N_{2}O $ in boreal forest soils, interior Alaska. Journal of Geophysical Research 108 (D1), 8154

3) Ruess RW, Hendrick RL, Burton AJ, Pregitzer KS, Sveinbjornsson B, Allen MF, Maurer G (2003) Coupling fine root dynamics with ecosystem carbon cycling in black spruce forests of interior Alaska. Ecological Monograph 74, 643-662

4) Iwahana G, Machimura T, Kobayashi Y, Fedorov AN, Konstantinov PY, Fukuda M (2005) Influence of forest clear-cutting on the thermal and hydrological regime of the active layer near Yakutsk, eastern Siberia. Journal of Geophysical Research Biogeosciences, 110(G2), G02004

5) DeLuca TH, Zackrisson O, Nilsson MC, Sellstedt A (2002) Quantifying nitrogen-fixation in feather moss carpets of boreal forests. Nature, 419, 917–920

6) Basiliko N, Knowles R, Moore TR (2004) Roles of moss species and habitat in methane consumption potential in a northern peatland. Wetlands, 24, 178-185

7) Sakata T, Ishizuka S, Takahashi M (2004) A method for measuring fluxes of greenhouse gases from forest soils. Bull FPRI 3, 259-265

8) Sawamoto T, Hatano R, Yajima T, Takahashi K, Isaev AP (2000) Soil respiration in Siberian Taiga ecosystems with different histories of forest fire. Soil Science and Plant Nutrition, 46, 31-42

9) Morishita T, Hatano R, Desyatkin RV (2003) $ CH_{4} $ flux in an Alas ecosystem formed by forest disturbance near Yakutsk, eastern Siberia, Russia. Soil Science and Plant Nutrition, 49, 369-377

10) Luo Y, Zhou X (2006) Processes of $ CO_{2} $ production in soil. In Soil respiration and the environment, 35–59

11) Boone RD, Nadelhoffer KJ, Canary JD, Kaye JP (1998) Roots exert a strong influence on the temperature sensitivity of soil respiration. Nature, 396, 570–572

12) Vance ED (1996) Land application of wood-fired and combination boiler ashes: An overview. Journal of Environmental Quality, 25, 937-944

13) Li YH, Vitt DH (1995) The dynamics of moss establishment: temporal responses to a
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14) Panikov NS (2009) Microbial activity in frozen soils. In Margesin R (eds.) Permafrost soils, Soil Biology 16, 119-148

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17) Wuthrich C, Schaub D, Weber M, Marxer P, Conedera M (2002) Soil respiration and soil microbial biomass after fire in a sweet chestnut forest in southern Switzerland. Catena, 201-215

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19) Papen H, Butterbach-Bahl K (1999) A 3-year continuous record of nitrogen trace gas fluxes from untreated and limed soil of a N-saturated spruce and beech forest ecosystem in Germany? 1. $ N_{2}O $ emissions. Journal of Geophysical Research 104 (D15), 18487–18503

20) Hyman MR, Wood PM (1983) Methane oxidation by nitrosomonas-europaea. Biochemical Journal. 212, 31-37

21) Knowles R, Topp E (1988) Some factors affecting nitrification and the production of nitrous oxide by the methanotrophic bacterium Methylosinus Trichosporium OB3b. Current perspectives in environmental Biochemistry, 383-393

22) Weitz AM, Veldkamp E, Keller M, Neff J, Crill PM (1998) Nitrous oxide, nitric oxide, and methane fluxes from soils following clearing and burning of tropical secondary forest. Journal of Geophysical Research-Atmospheres, 103, 28047-28058

23) Raich JW, Schlesinger WH (1992) The global carbon-dioxide flux in soil respiration and its relationship to vegetation and climate. Tellus B, 44, 81-99

### 7. 国際共同研究等の状況

本研究は、アラスカ大学国際北極圈研究センターのYongwon Kim博士の協力の下で行われている。本研究の調査地のうち火災後10年を経過したCPC流域試験地のトウヒ林は、Kim博士が1999年の火災の前後に土壌呼吸速度の調査を行った試験地であり、この調査区では土壌呼吸速度調査の一部をKim博士が担当している。

## 8 ．研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

<論文（査読あり）>

なし

〈査読付論文に準ずる成果発表〉
該当しない

くその他誌上発表（査読なし）>

なし

（2）口頭発表（学会等）

1）森下智陽、野口享太郎、松浦陽次郎、Yongwon Kim．アラスカのマリアナトウヒ林において森林火災が土壌呼吸速度におよぼす影響．2010年度日本土壌肥料学会、札幌、2010年9月．

2) 森下智陽、野口享太郎、松浦陽次郎、Yongwon Kim. 火災履歴の異なるマリアナトウヒ林における年間土壌呼吸量の推定－アラスカ州フェアバンクス市近郊における観測を事例に－．2011年度日本土壌肥料学会、つくば、2011年8月（アブストラクト提出済み）.

（3）出願特許

特に記載すべき事項はない。

（４）シンポジウム、セミナーの開催（主催のもの）

特に記載すべき事項はない。

（５）マスコミ等への公表・報道等

特に記載すべき事項はない。

(6) その他

特に記載すべき事項はない。
図１．５年区の全景写真とガスフラックス観測地点。右上写真が燃焼区、右下写真が不燃区。
図２．10年区の全景写真とガスフラックス観測地点。右上写真がミズゴケ区、右下写真が燃焼区。
図3．90年区の全景写真とガスフラックス観測地点。右上写真が地衣区。右下写真がコケ区。
図４．ガスフラックス測定地点の植生処理およびチャンバー設置の手順。
図5．積雪期における土壌呼吸速度の観測の様子（写真上）と積雪断面（写真中）および「しもざらめ」（写真下）。
図6．5年区における土壌呼吸速度。エラーバーは標準偏差を示す。
図7．5年区における土壤呼吸速度と土壌温度および土壌水分率との関係。
図8．10年区における土壌呼吸速度。エラーバーは標準偏差を示す。
図9．10年区における土壤呼吸速度と土壤温度および土壤水分率との関係。
図１０．９０年区における土壌呼吸速度。エラーバーは標準偏差を示す。
図１１．９０年区における土壤呼吸速度と土壤温度および土壤水分率との関係。
図12．地点別のCH_{4}およびN_{2}Oフラックス。CH_{4}フラックスのエラーバーは標準偏差を示す。異なるアルファベット（a～d）は有意差を示す（Tukey HSD test、 $ \alpha=0.05 $ ）。NDは検出限界以下。
図１３．$\mathrm{CH_{4}}$ フラックスと土壌温度の関係。
図14．地点別の土壌呼吸速度。異なるアルファベットは有意差を示す（Tukey HSD test、$\alpha=0.05$）。エラーバーは標準偏差を示す。
図１５．地点別土壌呼吸速度と土壌温度の関係。