水分変動増大とプライミング効果:森林土壌の炭素動態予測高度化へ向けた影響評価
Project/Area Number |
21H02231
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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Allocation Type | Single-year Grants |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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Research Institution | Niigata University |
Principal Investigator |
永野 博彦 新潟大学, 自然科学系, 助教 (40758918)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小嵐 淳 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主席 (30421697)
平舘 俊太郎 九州大学, 農学研究院, 教授 (60354099)
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Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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Budget Amount *help |
¥17,940,000 (Direct Cost: ¥13,800,000、Indirect Cost: ¥4,140,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2021: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000)
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Keywords | 土壌炭素動態 / 水分変動 / プライミング効果 / 火山灰土壌 / 気候変動 / 土壌有機物分解 / 降水パターン / 気象激甚化 |
Outline of Research at the Start |
地球温暖化は、降水パターンをも変化させ、多量の炭素を貯留する森林土壌の水分変動を大きく増大させる可能性がある。その結果、土壌に隔離されている難分解性有機物の分解を促進するプライミング効果が発現し、土壌のCO2放出が爆発的に増大する可能性がある。一方、プライミング効果により微生物代謝が変化するなどして、CO2放出が減少する可能性もある。本研究では、参画する各研究者が得意とする研究手法を組み合わせつつ、水分変動増大環境を模した培養実験を複数の森林土壌に対し実施する。水分変動増大に伴う土壌CO2放出の変化量評価やプライミング効果のメカニズム解明を通じ、森林土壌における炭素動態予測の改善に貢献する。
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Outline of Annual Research Achievements |
2年目となる2022年度は、1年目に開始した長期の土壌培養実験を継続し完了した。土壌理化学性の分析も順調に進んでいる。完了した培養実験では、いずれの土壌(国内6か所、10土壌)についても、水分変動増大処理区における二酸化炭素放出速度は水分変動の無い対照区の放出速度よりも大きくなった。ただし、水分変動増大による二酸化炭素放出増大量は土壌によって様々であった。現在、水分変動増大による二酸化炭素放出増大量の土壌間での違いを規定する土壌理化学性を探索中であり、特に採取時の土壌水分量と二酸化炭素放出増大量との間に強い正の相関を示すデータが得られつつある。採取時の土壌水分量は土壌の水分保持能力との関連が強いと考えられるため、土壌の水分保持能力から水分変動増大による二酸化炭素放出増大量を推定できる可能性が示されつつある。また、温度依存性の指標となる二酸化炭素放出のQ10指数は、水分変動増大処理の方が対照区よりも低くなる傾向が培養期間全体としても示され、解釈の一つとして、水分変動増大環境におけるプライミング効果の発現が想定された。水分変動増大環境でのQ10指数低下を引き起こすメカニズム解明に向け、更なる土壌理化学性や微生物性の分析を進めており、また新たな追実験の計画も構想しているところである。これまでに得られた成果の一部については、論文化に向けた準備を開始したところである。また、得られた成果に基づいた研究発表も複数の国際学会および国内学会で実施した。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、採取したすべての土壌について培養実験を完了した他、土壌分析データの取得も順調に進んでおり、研究目的の達成に向けた研究知見を順調に蓄積しつつあるため。
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Strategy for Future Research Activity |
水分変動増大環境下の土壌有機物分解の解明に迫る試料分析や追加実験を計画・実施するとともに、得られた成果の論文化を進める。
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)