2016 Fiscal Year Annual Research Report
土壌環境に触発された細根動態が駆動する土壌酸性化のメカニズムの実証
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15H04519
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| Research Institution | Forestry and Forest Products Research Institute |
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Principal Investigator |
谷川 東子 国立研究開発法人森林総合研究所, 関西支所, 主任研究員 (10353765)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平野 恭弘 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60353827)
松田 陽介 三重大学, 生物資源学研究科, 教授 (30324552)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 人工林 / 施業 / 土壌酸性化 / スギ / ヒノキ / 適地適木 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
昨年度に設置した複数のスギ林調査地において、土壌調査を行った。具体的には、各調査地につき10ｍ四方のプロット4か所で土壌断面を作成し、各土壌断面から深さ40cmまで3深度で土壌試料および土壌円筒試料を採取した。その土壌試料について、pH、EC、置換酸度を測定した。その経時変化については、現在解析中である。
昨年採取した土壌オーガー試料から、細根バイオマス量を求めた。痩せて酸性度の高い土壌では細根バイオマス量が高めの傾向にあった。さらに本課題では、課題開始時に新設した調査地以外にも、先行研究で設置した調査地における細根バイオマス量を求めている。その調査結果である「痩せて酸性度の高い土壌では、肥沃で酸性度が低い土壌よりも細根バイオマス量が有意に高く、スギが酸性あるいは貧栄養という立地環境に敏感に反応する樹種であること、反応する器官としては細根が挙げられること」を国際誌に報告した（Hirano et al., 2017. Forest Ecology and Management）。
本課題では、スギと対照的な挙動をする樹種としてヒノキ林でも物質循環調査を継続している。その中では、直径2mmを超える細根系を複数のヒノキ調査地で採取し、その次数特性を把握した。具体的には、次数別の根直径、根長、比根長などを算出した。さらに表層土壌の硝酸態、アンモニア態窒素濃度、全窒素全炭素濃度を測定し、細根形態との関連性を調べた。その結果、直径2㎜の細根系は五次根から七次根から成り、 根端付近の一次から三次根が土壌環境によって変化を受けやすいことが明らかになった。この研究手法により、細根系における環境に敏感な部位や、細根に影響を与える土壌化学性を特定することが可能であることが示された。一連の結果を国際誌に報告した（Doi et al., Plant and Soil, in press）。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
計画にあった「スギ林における細根バイオマス量の土壌環境による変動」のみでなく、計画にはなかった「ヒノキ林の細根形態の種内変動」についての研究結果を、国際誌に投稿・受理されたことは、計画以上の進展と考える。
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| Strategy for Future Research Activity |
昨年度から開始した土壌化学性分析を、継続して行う。本年度は土壌の陽イオン交換容量を測定する。
また継続して物質循環調査を行っているヒノキ林において、その細根系には土壌の理化学性に敏感に反応する部位があり、形態バリエーションを持っていることを多調査地間の比較で明らかにした。根端に近いとくに細い根などは、その寿命や養水分の吸収・輸送の役割が変動的である可能性がある。細根バイオマス変動調査から、スギは土壌環境に敏感であることが明らかになったので、細根の形態や寿命も土壌環境に応じて変動している可能性がある。そこで本年度は、ヒノキ林で行った同様の細根調査手法をスギ林に適用し、細根形態の種内変動があるかどうかを確認し、あるならば、土壌環境に敏感に反応する部位はどこかを明らかにする。
スギ・ヒノキの根と葉について、分解過程で放出される物質をとらえるための室内培養試験について、初年度におこなってきた培養実験で得られた溶液の解析を引き続き行う。
スギ・ヒノキの分解速度の器官差を、実際の野外で把握するために実施している、野外における根と葉のリターバッグ試験について、解析を継続して行う。
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