Carbon isotopes of water-extractable organic carbon in a depth profile of forest soil imply a dynamic relationship with soil carbon

炭素同位体から示される森林土壌における水抽出有機炭素と土壌炭素の動的関係

中西 貴宏   ; 安藤 麻里子  ; 小嵐 淳   ; 國分 陽子   ; 平井 敬三*

Nakanishi, Takahiro; Atarashi-Andoh, Mariko; Koarashi, Jun; Kokubu, Yoko; Hirai, Keizo*

森林土壌における水抽出有機炭素(WEOC)の起源と動態を解明するために、非イオン系網状アクリル系樹脂DAX-8によって化学分画したWEOCのCとCを測定した。深さとともに高くなるWEOCのCは、疎水性酸画分に対する親水性画分の割合増加を反映していた。また、WEOCのCから、WEOCの主要な起源は鉱質土壌層に存在する古い有機物であることを示した。これらの結果は、これまで提案されてきた、疎水性酸画分の選択的吸着と鉱質土壌層からの潜在的溶存有機物の浸出というプロセスを強く支持するものであった。このような土壌有機物に強く関係したWEOCの動態は、土壌における炭素の輸送・蓄積過程に対して重要な役割を担っているといえる。

To elucidate the origin and behavior of the water extractable organic carbon (WEOC), we first determined both the C andC of fractionated WEOC by DAX-8 resin in a cool-temperate beech forest soil. The enrichment of C in WEOC with depth reflected the increasing proportion of the hydrophilic (HPI) fraction to the hydrophobic acid (HPOA) fraction. The changes in C indicated that the major source of WEOC and its fractions was old organic matter in the mineral soil. Our results strengthened previous suggestion that the preferential adsorption of HPOA fraction and the preferential leaching of the indigenous soluble organic carbon in the mineral soils. This dynamic equilibrium between WEOC and the much greater soil organic carbon fraction plays an important role in carbon transport and accumulation throughout the soil profile.