Spatial variation in soil respiration rate is controlled by the content of particulate organic materials in the volcanic ash soil under a plantation

スギ人工林の火山灰土壌における土壌呼吸速度の空間変動は粒子状有機物の含有量によって規定される

阿部 有希子*; Liang, N.*; 寺本 宗正*; 小嵐 淳   ; 安藤 麻里子  ; 橋本 昌司*; 丹下 健*

Abe, Yukiko*; Liang, N.*; Teramoto, Munemasa*; Koarashi, Jun; Atarashi-Andoh, Mariko; Hashimoto, Shoji*; Tange, Takeshi*

本研究では、火山灰土壌における土壌呼吸速度の空間変動の要因を明らかにするために、火山灰母材の35年生のスギ人工林において調査区を設置した。2013年1月から2019年8月の期間に土壌呼吸速度を定期的に測定し、空間変動の経年変化を調べた。さらに、2019年8月に全ての測点内からリターと土壌を採取し、Ao層の炭素量、土壌炭素量(SOC)、比重の軽い画分(1.6g cm)の炭素量(LF-C),細根量,容積重を測定した。土壌呼吸速度の測点間の空間的なばらつきの傾向は7年間維持されていた。重回帰分析の結果、LF-Cのみを説明変数とするモデルが土壌呼吸速度を最も精度高く予測しており、他の要因を加えても精度は向上しなかった。また、SOCは土壌呼吸速度との関係が認められなかった。火山灰土壌では土壌呼吸速度の説明変数としてSOCよりもLF-Cの方が適していることが示唆された。

This study aimed to clarify the causes of spatial variation in soil respiration rate on volcanic ash soil. From January 2013 to August 2019, soil respiration rates were measured at 40 measuring points periodically at a 35-year-old plantation in Tokyo, Japan. In August 2019, the carbon content of the litter layer, total carbon content of soil organic matter (SOM), carbon content of the low-density fraction (LF-C) of SOM, fine root biomass, and bulk density of soil were measured at all measuring points. Results of the multiple regression analysis showed that the model with only the LF-C as an explanatory variable had the highest capability for predicting the respiration rate at a soil temperature of 20C, indicating that LF-C, which is considered to be readily available to soil microorganisms, can be the main factor responsible for the spatial variation in soil respiration rate.