カルシウム動態から見た環境変動が陸域生態系に及ぼす影響の予測

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 08308030
• Research Institution: University of Toyama
• Principal Investigator: 小島 覚 富山大学, 理学部, 教授 (80115138)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 佐藤 冬樹 北海道大学, 農学部・附属演習林, 助教授 (20187230) ; 武田 博清 京都大学, 農学部, 教授 (60109048) ; 福嶌 義宏 名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (00026402) ; 及川 武久 筑波大学, 生物科学系, 教授 (70011682) ; 木田 秀次 京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (60252417)
• Keywords: カルシウム / 物質循環 / 生態系 / 温帯落葉広葉樹林 / 環境変動 / 植生・土壌系 / 地形的位置 / 生態系モデル

Research Abstract

本年度は、研究代表者小島を中心に研究分担者らが協力して野外調査を行った。調査は、京都府北部にある京都大学農学部附属芦生演習林のおいて集中的に行われた。調査地域を地形的位置により、尾根部、中腹部、谷底部に区分し、合計40個所の調査区を設定した。各調査区において植物群落の構成を記録、毎木調査を行った。主要樹種立木の化学性を分析するため樹皮及び幹材のサンプルを採取した。また植物葉の化学性を分析するため、異なる立地を代表する植物15種を選び時期を違えて合計で650点の生葉サンプルを採取した。各調査区に1個の誌抗を掘り、土壌の発達を観察記録するとともに分析用サンプルを採取した。採取されたサンプルは合計200点となった。植物群落の記録から組成表を作成し調査区間及び立地型間の植生類似度を求めるとともに、各立地を代表する植生型を決定した。土壌に関しては、含水量、空隙量、三相構造などの物理生、またpH、電気伝導度、置換性陽イオン量(Ca,Mg,Na,K)、陽イオン交換容量、有機炭素量、全窒素量等の化学性を分析、それに基づいて塩基飽和度、C/N比を求めた。毎木調査の結果からha当たりの材積量を求めるとともに、材の化学分析結果から立木に蓄積された元素量を求めた。これらの分析の結果、植生・土壌系は明らかに尾根部、中腹部、谷底部という立地条件により分化していることが明らかとなった。また土壌、生葉の化学性、樹皮・幹材の化学性等に共通して、尾根部から谷底部にかけて同じ傾向を見せる要因としてカルシウムが認められた。すなわち、植物体(生葉、樹皮、幹材)及び土壌(有機質及び鉱質土壌)いずれにおいても、カルシウム量は尾根部で少なく谷底部において増加する傾向が認められた。これは、尾根部においては溶脱が進みカルシウムが失われるのに対し、谷底部では逆に周辺から供給されるカルシウムが集積するためと考えられた。このように、地形的位置の違いによるカルシウムの動態が本調査地において植生・土壌系分化の機軸要因として働いているこいとが明かとなった。平成10年1月、本研究参加者が愛媛大学農学部に集まり成果報告会を行った。

Research Products

• [Publications] Kojima,S., Kamibayashi,N. and Awaya,Y.: "Forest decline due to smelter emission in Monchegorsk,Russia,and its implications to sustainable resource use" J.Japan Soc.Photogrammetny and Remote Sens.36(6). 72-78 (1997)