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論文

Quantitative evaluation of carbon dioxide emissions from the subsoils of volcanic and non-volcanic ash soils in temperate forest ecosystems

阿部 有希子; 中山 理智*; 安藤 麻里子; 丹下 健*; 澤田 晴雄*; Liang, N.*; 小嵐 淳

Geoderma, 455, p.117221_1 - 117221_11, 2025/03

 被引用回数:0 パーセンタイル:0.00(Soil Science)

森林土壌に蓄積されている炭素の半分以上が下層土壌(30cm以深)に存在している。しかし、下層土壌の陸域炭素循環における寄与やそれを制御する要因については未解明な点が多い。そこで本研究では、下層土壌からのCO$$_{2}$$放出量を定量評価するとともに、CO$$_{2}$$放出に影響を与える要因を明らかにすることを目的とした。有機炭素蓄積特性の異なる2つのタイプの森林土壌(火山灰土壌と非火山灰土壌)を対象に、深さ60cmまでの土壌を採取し、培養実験により深さごとのCO$$_{2}$$放出速度を測定した。また、放出されたCO$$_{2}$$の放射性炭素同位体比を分析した。その結果、下層土壌からのCO$$_{2}$$放出は、全体(深さ0-60cm)の放出量の6-23%を担い、1950年以降に固定された有機炭素の分解に起因していることが明らかになった。下層土壌からのCO$$_{2}$$放出は、土壌微生物が利用しやすい有機炭素の量と微生物バイオマス量に規定されていることが示唆された。

論文

Dynamics and functions of microbial communities in the plastisphere in temperate coastal environments

Battulga, B.; 中山 理智; 松岡 俊将*; 近藤 俊明*; 安藤 麻里子; 小嵐 淳

Water Research, 264, p.122207_1 - 122207_12, 2024/10

 被引用回数:8 パーセンタイル:91.02(Engineering, Environmental)

環境中のマイクロプラスチック(MP、サイズ: $$<$$5mm)上の微生物の付着とバイオフィルムの形成に対する注目が高まっている。ここでは、微生物の生態と水生生態系への影響についての理解を深めるために、プラスティスフィア内の微生物群集を調査する。我々は、16S遺伝子とITS遺伝子のアンプリコン配列を使用して、日本の2つの対照的な沿岸地域のMP、地表水、底質、海岸砂における細菌および真菌群集の構成と多様性を特定した。サンプルの種類と研究場所に応じて、大幅に異なる微生物の多様性と分類学的組成が検出された。炭化水素分解群集の定着とMP上での病原体の発生の結果として、微生物分類群の複雑なプロセスがMP関連バイオフィルムの特性、ひいてはMPの特性に影響を与える。この研究は、MP関連バイオフィルムにおける微生物の代謝機能に焦点を当てており、これは地球生態系に対するプラスチック破片の真の影響を明らかにする鍵となる可能性がある。

論文

Quantitative importance of subsoil nitrogen cycling processes in Andosols and Cambisols under temperate forests

中山 理智; 阿部 有希子; 安藤 麻里子; 丹下 健*; 澤田 晴雄*; Liang, N.*; 小嵐 淳

Applied Soil Ecology, 201, p.105485_1 - 105485_12, 2024/09

 被引用回数:3 パーセンタイル:73.33(Soil Science)

森林において窒素は植物の生育の制限要因である。樹木を含む植物は種間の養分競争が苛烈な時、表層に加え下層土壌からも窒素を吸収している。しかし、下層土壌における窒素循環に関する知見は限られている。本研究では、2つの異なる土壌タイプに成立する日本の森林において、窒素の純無機化速度および硝化速度の深度プロファイル(0-60cm)を調査した。またPLS-PMモデルを用いて、窒素循環に重要な要因の特定を行った。土壌重さ当たりの窒素無機化、硝化はAndosolの表層で高く、深度とともに低下したが、Cambisolにおいてその傾向は見られなかった。微生物バイオマス量と土壌有機物量は表層における窒素循環の空間分布を規定することが知られているが、深度方向の窒素循環にもそれらが重要であることがPLS-PMモデルによって明らかとなった。さらに、土壌体積当たりで計算をすると、土壌タイプや深度に関わらず窒素無機化速度は一定であった。これにより、Andosol, Cambisolの双方において、下層土壌は重要な植物の窒素吸収源であることが示唆された。

論文

Root endophytic bacterial and fungal communities in a natural hot desert are differentially regulated in dry and wet seasons by stochastic processes and functional traits

谷口 武士*; 磯部 一夫*; 今田 省吾*; Eltayeb, M. M.*; 赤路 康朗*; 中山 理智; Allen, M. F.*; Aronson, E. L.*

Science of the Total Environment, 899, p.165524_1 - 165524_13, 2023/11

 被引用回数:11 パーセンタイル:79.42(Environmental Sciences)

乾燥地の生態系は強度の乾燥と適度な降水の季節的なサイクルを経験する。乾燥地の植物は典型的にはパッチ状に分布しており、多くは繰り返す乾湿ストレスを生き抜くために根の内生微生物と共生している。群集合体は多くのシステムで見出されているが、乾燥地における機能微生物によるコロニー形成や季節の移り変わりとの関係は不明である。ここでは、米国南西部の高温砂漠における乾季と雨季の根の内生微生物分類群、およびその根のコロニー形成と関連した形質を調べた。5種類の砂漠性低木について、16S rRNAおよびITSの遺伝子プロファイリングを行い、内生微生物系統の季節変化を分析した。また、微生物形質との関係における中立的な群集モデルへの適合度を評価した。夏には、属特異的ではないものの、放線菌(グラム陽性菌)が増加した。真菌類では、夏に糸状菌が選択的に増加した。冬期には、窒素固定や植物成長促進を行うグラム陰性菌属が増加した。中立モデル解析の結果、内生細菌については確率的な影響が強いが、菌類については特に夏季に弱い影響が見られた。中立モデルで予測された頻度よりも高い頻度を示した分類群は、環境適応性と共生形質を共有していたが、病原性真菌の頻度は予測値以下であった。これらの結果は、細菌と真菌の群集形成が異なる制御を受けていることを示唆している。細菌群集は、乾燥に対する細菌の反応(反応形質)と植物に対する有益な効果(効果形質)を介して、確率的および決定論的なプロセスの影響を受けていた。菌類については、夏期に菌根菌が植物によって選択された。乾季と雨季の両方で植物による有益な微生物の制御が行われていることから、この砂漠の自然生態系には植物-土壌の正のフィードバックが存在することが示唆された。

論文

Atmospheric ammonia deposition and its role in a cool-temperate fragmented deciduous broad-leaved forest

堅田 元喜*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 福島 慶太郎*; 中山 理智*; 永野 博彦*; 小嵐 淳; 舘野 隆之輔*; 久保田 智大

Atmospheric Environment, 298, p.119640_1 - 119640_12, 2023/04

 被引用回数:1 パーセンタイル:12.62(Environmental Sciences)

Moderately elevated reactive nitrogen (Nr) deposition due to anthropogenic activities can have an impact on forest production via throughfall and canopy retention processes. Forest fragmentation can increase dry deposition of atmospheric ammonia volatilized from agricultural areas, and consequently increase spatial variability of Nr deposition even within the same forest (edge effect). However, little is known about the edge effect and its impact on forest production in a deciduous broad-leaved forest in Asian countries. Here, we performed the field observations of atmospheric concentration and deposition of inorganic Nr gases and particles in a Japanese fragmented forest from May 2018 to April 2019. The results demonstrated that annual dry deposition of ammonia was dominant in the annual total dissolved inorganic Nr deposition at the forest edge, including the edge effect. Additionally, agricultural activities such as fertilization in the area surrounding the forest likely enhanced the potential of canopy retention of NH$$_{4}$$$$^{+}$$, known as Nr species readily absorbed by tree canopy.

論文

Shift in the rhizosphere microbial communities between growing- and low-temperature dormant seasons in a northern hardwood forest

中山 理智; 舘野 隆之輔*

Plant and Soil, 17 Pages, 2023/00

 被引用回数:2 パーセンタイル:31.64(Agronomy)

植物細根の周辺土壌(根圏)の微生物は根滲出物や根との共生によって非根圏の微生物とは異なっており、植物の生育に重要な役割を担っている。しかし、特に冷温帯林の植物の休眠期に関して、根圏微生物の季節的な変動は不明である。我々は根圏の微生物群集を冷温帯の落葉広葉樹林において、休眠期の開始時、終了時そして成長期において調査した。外生菌根菌の相対優占度は成長期には根圏で高かったが、休眠期はその違いが不明瞭であり、共生している植物からの炭素供給の季節性が重要であることが示唆された。一方で、主に細菌から構成される根圏の主要な小グループは季節的な変動をせず、pHや含水率などの物理化学性に強く影響されていた。これらの結果は、根圏の真菌、細菌群集は植物の休眠期に対して異なる適応をしており、微生物同士および微生物と植物根との関係性が根圏において季節的に異なることを示唆するものである。

論文

Soil microbial community responding to moderately elevated nitrogen deposition in a Japanese cool temperate forest surrounded by fertilized grasslands

永野 博彦; 中山 理智*; 堅田 元喜*; 福島 慶太郎*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 近藤 俊明*; 安藤 麻里子; 久保田 智大*; 舘野 隆之輔*; et al.

Soil Science and Plant Nutrition, 67(5), p.606 - 616, 2021/10

 被引用回数:2 パーセンタイル:11.74(Plant Sciences)

北海道の牧草地に囲まれた冷温帯林において、大気からの窒素沈着量と土壌の微生物群集特性との関係を調査した。窒素沈着量の緩やかな増大(年間10kg N/ha未満)が土壌微生物群集に及ぼす影響について明らかにすることを本研究の目的とした。調査対象の森林において6つの実験区画を設置し、そのうち3つを草地に隣接した林縁、他の3つを草地から少なくとも700m離れた林内に設置した。2018年5月から11月まで、各プロットでの窒素沈着を測定した。2018年8月には、すべての実験区画からリター層と表層土壌(深さ0-5cm)を収集し、微生物活性の指標として正味の窒素無機化と硝化速度、また微生物量の指標として微生物バイオマス炭素・窒素およびさまざまな微生物の遺伝子量(すなわち、細菌16S rRNA,真菌のITS,細菌のamoA、および古細菌のamoA遺伝子)を測定した。森縁の窒素沈着量は、林内の窒素沈着の1.4倍多かった一方、最も沈着量が多い場合でも3.7kg N/haであった。窒素沈着は、正味の窒素無機化および硝化速度、16S rRNAおよび細菌のamoA遺伝子の存在量と有意に相関していた。環境DNA解析に基づく土壌微生物群集構造は、リター層と表層土壌で異なっていたが、林縁と林内では類似していた。土壌の炭素/窒素比、および硝酸とアンモニウムの含有量に対する窒素沈着の有意な相関も観察された。以上より、窒素可給性の低い森林では、林縁における緩やかな窒素沈着の増大が土壌微生物の活性と存在量を増大させることが示された。

論文

非定常電気泳動とEPMAによるコンクリート中の塩化物イオン拡散係数の迅速測定

荻野 正貴*; 大脇 英司*; 白瀬 光泰*; 中山 雅

コンクリート工学年次論文集(DVD-ROM), 39(1), p.703 - 708, 2017/07

塩化物イオンの拡散係数はコンクリートの耐久性を評価する重要な指標であるが、耐久性の高いコンクリートは物質透過抵抗性に優れるため、測定に時間を要する。われわれは非定常の電気泳動操作にEPMAを組み合わせた迅速法について検討した。浸入した塩化物イオンについて、浸入範囲と濃度分布を求め、塩化物イオンの分布から電気泳動が主たる輸送機構ではないと判断される浸入範囲を除外し、Nernst-Planckの式により拡散係数を求めた。この拡散係数は、塩水浸せき試験により得られる値とほぼ同等である。従来の試験と比較し、試験期間を1$$sim$$2割程度に短縮できる可能性があることが確認できた。

報告書

低レベル放射性廃棄物の搬出施設の設計研究(II)

朝比奈 潔*; 曽家 正孝*; 小川 光*; 赤坂 孝之*; 岩田 俊雄*; 福留 豊*; 中山 準平*

PNC TJ4058 89-005, 178 Pages, 1989/06

PNC-TJ4058-89-005.pdf:27.12MB

東海再処理施設では、貯蔵されているアスファルト固化体等の廃棄物を搬出するための搬出施設の建設が計画されているが、この搬出施設の仕様を決定するにあたっては、適用技術の評価が必要となる。本研究では、検査設備、搬送・荷役設備について広く調査を行い、その適用性を評価した。評価の結果、ほぼ全ての設備に対して、従来の技術を合理的に利用できることが判った。ただし、ドラム缶内の放射性核種量の測定設備については、現状では測定すべき核種の種類及び要求される測定精度が明らかでないため、多くの核種を定量する要求がある場合を想定して、計算手法を用いることが最適であると評価した。施設の機能については、受入れる廃棄物の種類を決定するための検討を行った。本施設は、アスファルト固化体を搬出するためには不可欠であるが、他の低レベル廃棄物については、本施設あるいは、貯蔵施設で対応でき、個別に施設を設置するメリットはないことが判った。

口頭

Moderately elevated nitrogen deposition altering soil carbon dynamics

永野 博彦*; 中山 理智; 堅田 元喜*; 福島 慶太郎*; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 安藤 麻里子; 舘野 隆之輔*; 平舘 俊太郎*; 小嵐 淳

no journal, , 

Even a moderately elevated nitrogen (N) deposition alters soil carbon (C) dynamics which produces one of the largest C effluxes to the atmosphere in the global C cycle. In a Japanese northern deciduous forest, we found that moderately elevated N deposition in forest edge areas significantly increased soil microbial activity without changing soil microbial species composition. Laboratory incubation studies showed that N addition equivalent to 1% of total N content in soils significantly stimulated carbon dioxide (CO$$_{2}$$) release in Andosol. Moreover, the N addition showed no significant effect on the CO$$_{2}$$ release rate under dry-wet cycles, whereas an increasing fluctuation in soil water content was found to simulate the CO$$_{2}$$ release rate. These results demonstrate complicated effects of moderately elevated N deposition on soil C dynamics, and encourage further work to improve our understanding and predictability of future environments under progressive climate change and increasing N availability.

口頭

Microbial life on plastics and its implication on elemental cycling in the aquatic environment

Battulga, B.; 中山 理智; 安藤 麻里子; 小嵐 淳

no journal, , 

水環境におけるプラスチック、特にマイクロプラスチックへの微生物付着と有機付着物形成に注目が集まっている。本研究では、沿岸域の水環境におけるマイクロプラスチックが元素循環に及ぼす潜在的な影響を明らかにするため、マイクロプラスチック上の有機付着物に含まれる細菌と真菌の群集組成,多様性及び構造に注目した。日本の対照的な2つの沿岸域において、マイクロプラスチック,表層水,底土及び沿岸砂の試料を季節ごとに収集した。マイクロプラスチックの表面形態と付着微生物は走査型電子顕微鏡(SEM)により目視で観察した。収集した試料に対して、Illumina MiSeqを用いたハイスループットシーケンス処理を実施し、異なる試料間の微生物群集組成と多様性を解析した。

口頭

Characterizations of formed biofilms and microbial communities on microplastics in coastal rivers of Japan

Battulga, B.; 中山 理智; 安藤 麻里子; 小嵐 淳

no journal, , 

水環境中のプラスチックは長期間生態系への影響が懸念されることから関心が高まっている。本研究では、バイオフィルムが水環境中の有機物循環に与える影響を明らかにするため、日本の沿岸河川におけるマイクロプラスチックに含まれる微生物群の構成とバイオフィルムの特徴に着目した。本研究の目的は、マイクロプラスチックの微生物バイオフィルムを抽出して、マイクロプラスチック・表層水・土壌に含まれる微生物群の構成等を明らかにすることである。試料は2021年から2022年の異なる季節において2つの沿岸河川で採取した。マクロプラスチックからバイオフィルムを抽出するため、超音波シリンジ処理を用いた分析法を新たに開発した。分析の結果、マイクロプラスチックの形態や微生物の分類とともに、それらの季節変動が明らかになった。

口頭

放牧・耕作地由来の窒素が分水嶺を超えて森林渓流水質に与える影響

福島 慶太郎*; 岩崎 健太*; 小田 義也*; 境 優*; 堅田 元喜*; 山口 高志*; 中山 理智*; 久保田 智大*; 永野 博彦; 渡辺 誠*; et al.

no journal, , 

森林における水・窒素の流出および収支を定量的に把握する上で、「集水域」が空間スケールの最小単位となる。大気から集水域内に流入した反応性窒素が、植物-土壌間の内部循環系に取り込まれ、その一部が渓流を通して集水域外へと流出する。この流入と流出のバランスをもって、生態系内の窒素保持機能が評価される。本発表では、集水域の水収支が閉じていない可能性のある森林における、渓流水の窒素濃度の形成メカニズムについて考察する。

口頭

空間的に不均一な窒素沈着は落葉広葉樹林の窒素・炭素動態に影響するか?

堅田 元喜*; 福島 慶太郎*; 小嵐 淳; 山口 高志*; 渡辺 誠*; 永野 博彦; 中山 理智*; 舘野 隆之輔*

no journal, , 

大気中の反応性窒素の生態系への過剰負荷による窒素飽和は、植物-土壌間での窒素動態だけでなく、森林の炭素蓄積機能にも影響を及ぼす。発表者らは、過去のデータからこのような影響は反応性窒素の乾性沈着の空間的不均一性に依存するという仮説を立て、大気・土壌・植物・陸水等の複数分野の専門家で構成される新しいプロジェクトを立ち上げた。研究対象地域として、源流域から窒素飽和が進行している可能性がある北海道標茶町の北海道研究林(落葉広葉樹林)の林内部と農畜産由来の大気アンモニアの沈着の影響を受けやすい林縁部に複数の調査区を設けた。2018年生育期の観測結果により、以下のことが明らかになった:林縁部では林内部に比べて、(1)大気アンモニアの地上濃度とその窒素沈着量は高く、(2)O層における有機物の炭素貯留量とC/N比は低かったが$$delta$$$$^{15}$$Nは高く、(3)表層土壌(0-5cm層)の細菌量が多く、(4)土壌中の硝酸態窒素の現存量と硝化活性がO層および表層土壌で高く、(5)立木の胸高断面積合計の増加量が高かった。発表では、これらの結果を紹介しながら本プロジェクトの仮説の妥当性を議論する。

口頭

Comparison of depth profile properties between a Silandic Andosol and an Aluandic Andosol collected under natural forests in Miyazaki, Japan

Alam, M. M.*; 山北 絵理*; 森 裕樹*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 阿部 有希子; 中山 理智; 平舘 俊太郎*

no journal, , 

The formation and development of Japanese Silandic (Sil-A) and Aluandic (Alu-A) Andosols remain unclear. This study aims to clarify the depth profile of chemical properties of these soils and understand the transformation of Sil-A to Alu-A in Japan. Soil samples from Sil-A and Alu-A were collected from natural forest areas in Miyazaki, Japan, up to 50 cm depth with a 5 cm interval and analyzed for C content, $$delta$$$$^{13}$$C value, pH, pyrophosphate and acid-oxalate extractable Al (Alp and Alo). Alu-A was more acidic. The C contents ranged from 1.6% to 26.7% for Sil-A and 6.1% to 14.9% for Alu-A. For both soils, allophane and imogolite contents were very low in the uppermost horizon but increased with depth more rapidly in Sil-A than in Alu-A. The Alp/Alo values were higher in shallower layers in both soils and decreased with depth more rapidly in Sil-A than in Alu-A. Therefore, both soil profiles had a Silandic layer overlaid by an Aluandic layer, and the Aluandic horizon in Alu-A was thicker than that in Sil-A. It would be possible to interpret that Sil-A formed first, and it is transformed into Alu-A with receiving more acidic materials (e.g., precipitation and plant-derived materials). The detailed depth profile sampling, like at an interval of 5 cm, could be an effective and prominent approach to understand the pedogenesis and their chemical transformation of soils.

口頭

乾湿サイクルによる土壌の二酸化炭素放出増大に寄与した炭素源の推定; 表層と埋没層の比較による検証

鈴木 優里*; 平舘 俊太郎*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 中山 理智*; 鈴木 一輝*; 阿部 有希子; 永野 博彦*

no journal, , 

近年観測されている降雨の頻度減少および強度増大は、土壌水分の変動増大を引き起こし、土壌有機物分解由来の二酸化炭素(CO$$_{2}$$)放出を増大させる可能性が明らかになってきているが、CO$$_{2}$$放出増大に寄与した炭素源の特定には至っていない。本研究では、このCO$$_{2}$$放出増大は、土壌中で鉱物と相互作用している有機物の分解促進、または乾湿サイクルにより破壊された微生物細胞の分解に由来すると仮定し、鉱物-有機物相互作用特性や微生物量の異なる表層土壌と埋没土壌の乾湿サイクル応答を比較した。その結果、表層土壌のみならず、埋没土壌においても乾湿サイクルによるCO$$_{2}$$放出増大及び微生物バイオマス減少が観測された。しかし、CO$$_{2}$$放出増加量に対する微生物バイオマス減少量は、表層土壌で52-112%だったのに対し、埋没土壌では5-27%と小さかった。このことから、埋没土壌では鉱物-有機物複合体由来の炭素がCO$$_{2}$$放出増大の炭素源として大きく寄与した可能性が示された。

口頭

Unraveling the pathogenic species in the plastisphere in aquatic ecosystems

Battulga, B.*; 中山 理智*; 安藤 麻里子; 小嵐 淳

no journal, , 

Aquaculture is one of the important food sectors in the world and is now threatened by plastic pollution. Microbial infections like bacterial and fungal pathogenic taxa (harmful microorganisms that attack their host's immunity) cause harm to fish and marine life. Given the potential interaction between plastics and dangerous species, it is important to enhance our understanding of pathogenic species colonized on microplastic (MPs: $$<$$5 mm in size of plastic debris) in the coastal environments. Using the amplicon sequencing of 16S and internal transcribed spacer (ITS) genes, we uncovered the composition and diversity of bacterial and fungal communities in samples of MPs, surface water, bottom sediment, and coastal sand in two contrasting coastal areas of Japan. Differences in microbial diversity and taxonomic composition were detected depending on sample type (MPs, water, sediment, and sand) and the research site. The enrichment of pathogens, especially animal pathogens and fungal parasites, in MPs compared to surrounding environmental media (water, sediment, and sand) has implications regarding the ecotoxicological effect of MPs on the ecosystem. The current study provides critical discussion in terms of pathogens on MPs.

口頭

乾湿サイクルによる土壌の二酸化炭素放出増大と微生物相の変動

鈴木 優里*; 永野 博彦*; 鈴木 一輝*; 平舘 俊太郎*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 阿部 有希子; 中山 理智*

no journal, , 

近年観測されている降雨の頻度減少および強度増大は、土壌の乾湿サイクルを顕在化させ、土壌有機物分解由来の二酸化炭素(CO$$_{2}$$)放出を増大させることが明らかになってきている。本研究では、乾湿サイクル条件における土壌CO$$_{2}$$放出と土壌微生物群集組成(細菌16SrRNA、真菌ITS)の変動を調査した。その結果、土壌の乾湿サイクルは、特定の微生物種の相対存在比を変化させることが明らかになり、これが土壌CO$$_{2}$$放出増大に寄与している可能性が示された。

口頭

Soil CO$$_{2}$$ release increase and microbial community sift under dry-wet cycles; Comparison of surface soils and buried humus layers

鈴木 優里*; 永野 博彦*; 鈴木 一輝*; 平舘 俊太郎*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 阿部 有希子; 中山 理智*

no journal, , 

Recent observations of decreased precipitation frequency and increased intensity are expected to intensify dry-wet cycles (DWC), increasing soil microbial-derived carbon dioxide emissions. To elucidate the effect of differences in soil nutrient conditions on microbial community sift under DWC, we conducted incubation experiments using 12 surface soils and 2 buried humus soils. Microbial community composition was analyzed by targeting bacterial 16S rRNA genes and fungal ITS regions in soil samples. In the surface soils, microbial community compositions of bacteria, archaea, and fungi varied not only among soils, but also among water treatments and incubation timings. DWC resulted in common changing patterns with an increase in Actinobacteria relative abundance, a decrease in Acidobacteria for bacteria and archaea, and a decrease in Mortierellomycota for fungi. Furthermore, the relative abundances of nitrification-related genes and methane-production-relatad genes showed a greater change due to DWC in the buried humus soils than in the surface soils. The expected DWC intensification may alter soil microbial communities, particularly in soils with low carbon availability, such as buried humus soils and affect the dynamics of greenhouse gases.

口頭

Effects of repeated dry-wet cycles on soil carbon and nitrogen dynamics in humid temperate forests

中山 理智*; 鈴木 優里*; 阿部 有希子; 谷口 武士*; 安藤 麻里子; 小嵐 淳; 永野 博彦*

no journal, , 

Global warming triggers soil drying and rewetting even in humid areas. Here, we aimed to reveal the impact of repeated soil dry-wet cycles (DWC) on soil carbon (C) and nitrogen (N) mineralization and the factors regulating the effect sizes in humid temperate forests by incubating soils under five DWCs or constant moisture conditions. Rewetting of dried soil caused pulse increases in CO$$_{2}$$ emissions and net N mineralization. Soil extractable organic C microbial biomass C after rewetting had significant negative and positive correlations with CO$$_{2}$$ emission during the wet period, respectively. Likewise, microbial biomass N and change in extractable organic N after rewetting positively and negatively correlated with the net N mineralization rate after rewetting, respectively. These results indicated that the stress tolerance of soil microbial communities and microbial survivability for the novel dry-wet stress is the key to determining the response of CO$$_{2}$$ emission and N mineralization to chronic soil DWC in humid temperate forest ecosystems.

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