2016 Fiscal Year Research-status Report
森林生態系における土壌炭素放出に対する根圏滲出物の量的寄与と環境応答特性の解明
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15K14609
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
小泉 博 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (50303516)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 根圏滲出物 / 純一次生産 / 物質循環 / 森林生態系 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
植物は根圏滲出物として土壌中へ糖や有機酸などで炭素を滲出させている。森林生態系の炭素収支を正確に評価するために滲出物の定量は重要であるが、従来の研究において滲出物は無視されており、特に野外での研究例は少ない。そこで本研究では、野外における滲出物を定量し、その季節変化を解明することを目的とした。
調査は暖温帯のコナラ（落葉広葉樹）林を中心に、その比較として同一環境下のアカマツ（常緑針葉樹）林で行った。樹木の細根を土壌中から露出させ、バーミキュライトと栄養液で満たした容器 (100 ml) に入れ、土壌中へ埋め戻した。それを一定期間（24時間）後に回収し、容器内の炭素量の変化をNCアナライザーで測定することで、炭素の滲出速度を算出した。さらに細根バイオマスを測定することで、滲出された有機物量を生態系スケールに換算した。また根圏微生物にとって滲出物は栄養源であるため、滲出物と微生物の関係を明らかにするために、回収後のバーミキュライトから従属栄養生物呼吸（HR）を測定した。
2016年8月から2017年1月における測定では、滲出速度はアカマツ(1.05 mgC g-1 fine root day-1)よりもコナラ(1.43 mgC g-1 fine root day-1)の方が1.5倍程度高い値を示した。また、コナラにおける滲出量(98 gC m-2 year-1)が生態系純一次生産量（NPP）に占める割合は8.4％であった。したがって滲出物はNPPに大きく寄与しており、炭素収支を正確に評価する上で考慮すべきと示唆された。滲出物はコナラでは夏季に多く冬季に少ない季節変化を示したが、アカマツでは明瞭な季節変化を示さなかった。また、滲出物の増加に伴ってHRも増加することが明らかになった。
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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
おおむね当初の計画にもとづき研究を遂行し、期待していた成果が得られた。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究においては根圏滲出物の野外測定法の確立とそれを用いてコナラおよびアカマツの根圏産出物の動態を明らかにすることができた。今後は、根圏滲出物を中心に光合成、樹液流、さらには微生物呼吸の連続的な応答関係を明らかにし、根圏滲出物の生態系内での役割の解明が期待される。
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Research Products
(1 results)
