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小嵐 淳; 安藤 麻里子; 高木 健太郎*; 近藤 俊明*; 寺本 宗正*; 永野 博彦; 國分 陽子; 高木 正博*; 石田 祐宣*; 平舘 俊太郎*; et al.
no journal, ,
土壌は、陸域最大の炭素貯蔵庫として機能し、その巨大な炭素貯留能をもって、地球規模での炭素循環の安定化に大きく貢献している。近年急速に進行する地球温暖化は、土壌に貯留する有機炭素の微生物による分解を促進することで、土壌からの二酸化炭素放出量を増大させ、その結果、温暖化がさらに加速する可能性が危惧されている。このような現象とその影響の程度を正しく評価するためには、土壌における有機炭素の蓄積や動態、ならびにそれらの温暖化に対する応答についての定量的な理解が不可欠である。本研究では、長期にわたって温暖化操作実験を実施している国内5か所の森林サイトにおいて、表層土壌における有機炭素の蓄積・動態のサイト特性を、貯留量の深さプロファイル、土壌鉱物との結合形態、有機炭素の化学構造、代謝回転時間などの観点から分析評価し、サイト特性と土壌呼吸速度(土壌からの二酸化炭素放出速度)やその温度応答との関連性を調べた。本講演では、これらの結果に基づいて、土壌呼吸速度やその温度応答を規定する要因や温暖化による土壌炭素放出増大の持続性について議論する。
放出に与える影響田中 草太; 永野 博彦; 安藤 麻里子; 小嵐 淳
no journal, ,
ミミズは、土壌生態系改変者として土壌の有機物を分解するとともに物理構造を改変することで、土壌炭素の分解・貯蔵に影響を与えている。これまでにミミズの活動によって、土壌炭素の分解が促進されるか遅延されるかについては、意見が分かれており、結論が得られていない。本研究では、ミミズの活動が土壌炭素の分解・貯蔵に与える影響は、時間軸によって異なるという仮説をもとに、土壌から放出されるCOと形成される土壌団粒の定量評価が可能な実験系を構築することで、ミミズが土壌炭素に与える長期的な分解・貯蔵作用について検証した。
近藤 俊明*; 寺本 宗正*; 高木 健太郎*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 高木 正博*; 石田 祐宣*; Liang, N.*
no journal, ,
土壌中の有機炭素は土壌微生物による分解過程を経てCOとして大気中に放出される。この現象は微生物呼吸と呼ばれ、人間活動に由来するCO放出量の約7
10倍に相当する。温暖化に伴う微生物呼吸量の変動は地球規模の炭素収支に多大な影響を及ぼすため、その評価は気候変動の将来予測において重要であるものの、僅かな土壌中に数億個体が存在する土壌微生物の動態を、従来の培養法を用いて把握することは極めて困難であった。本研究では、温暖化操作実験のもと、微生物呼吸が長期に渡って測定されている国内の5つの森林(宮崎, 広島, つくば, 白神, 天塩)において、遺伝解析手法を用いて、(1)土壌微生物量、(2)土壌微生物の種組成、およびその季節変化など、土壌微生物動態を把握することで、温暖化に対して土壌微生物相がどのような応答を示し、結果として微生物呼吸がどう変動するのかといった、一連の微生物呼吸プロセスの解明を行った。
寺本 宗正*; 近藤 俊明*; Liang, N.*; Zeng, J.*; 中根 周歩*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 荒巻 能史*; 冨松 元*; Zhao, X.*
no journal, ,
温暖化が土壌有機炭素分解に与える影響を長期的に評価するため、東広島のアラカシ林において自動開閉チャンバーシステムと土壌を温暖化するための赤外線ヒーターを設置して、微生物による土壌有機炭素分解に由来するCOのフラックスを連続的に観測した。温暖化によって増加したCOフラックスの割合(温暖化効果)は、同様の手法によってアジアモンスーン地域の森林において行われた報告よりも相対的に小さかった。これには、本サイトにおける土壌が夏季に乾燥影響を強く受けることが関わっているものと考えられた。しかしながら、欧米における報告とは異なり、約12年の温暖化処理を経ても温暖化効果は低減の傾向を示さなかった。
高木 健太郎*; Liang, N.*; Aguilos, M.*; Rythi, K.*; 寺本 宗正*; Sun, L.*; 近藤 俊明*; 小嵐 淳; 安藤 麻里子
no journal, ,
北海道大学天塩研究林内に人工的に造林した30年生の針広混交林において、2007年から2019年の無積雪期間に土壌加温操作と微生物呼吸量の1時間毎連続観測を行った。5cm深地温を約3
C上昇させる加温処理によって、微生物呼吸量は最大年で46%/C増加し、12年経過後も増加率の上昇が継続していた。加温効果は既存の研究と比べてとても大きく、豊富に炭素が含まれている土壌では、加温効果は長期に渡って継続することが明らかになった。