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$$^{14}$$Cをトレーサーとして利用した森林中炭素挙動研究

Evaluation of carbon cycle in forest by using radiocarbon as a tracer

安藤 麻里子 ; 小嵐 淳  ; 石塚 成宏*; 齋藤 武史*; 平井 敬三*

Atarashi-Andoh, Mariko; Koarashi, Jun; Ishizuka, Shigehiro*; Saito, Takeshi*; Hirai, Keizo*

森林土壌は陸域における炭素の巨大な貯蔵庫であり、地球温暖化ガスであるCO$$_{2}$$の循環において極めて重要であるため、その炭素貯留機能を正確に評価することが求められている。本研究では、土壌に植物の枯死体(リター)として添加される炭素中の$$^{14}$$Cが大気中核実験の影響で1950年代以降大きく変動したことを利用して、土壌深度ごとの有機物の滞留時間及びCO$$_{2}$$放出速度を評価した。また、土壌有機物やリター分解により放出されるCO$$_{2}$$$$^{14}$$C濃度と植物の根呼吸起源のCO$$_{2}$$$$^{14}$$C濃度が異なることを利用して、地表面からのCO$$_{2}$$発生源の季節変動を評価した。結果として、リター及び深さ20cmまでの土壌のうち炭素貯留量が6.3%であるリターからのCO$$_{2}$$放出速度が全体の60%を占めること,土壌表面からのCO$$_{2}$$放出起源は6月にリターや根呼吸の寄与が大きく、地温の上昇する8月に表層の土壌有機物の寄与が大きくなるという明確な季節変動を示すことが明らかになった。

C-14 is an effective tracer in investigating the carbon dynamics in the environment. In this study, the measurements of C-14 in soil organic matter (SOM) in a deciduous forest were used to determine the turnover time and CO$$_{2}$$ production rate from SOM. In addition, monthly measurements of carbon isotopic ratios in soil-respired CO$$_{2}$$ and atmospheric CO$$_{2}$$ were conducted to characterize the seasonal variation of the contribution of each CO$$_{2}$$ source, such as SOM decomposition and root respiration.

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