2018 Fiscal Year Annual Research Report
Effects of dissolved organic carbon (DOC) flux on the soil carbon cycling and microbiacl community in forest ecosystems.
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16K00513
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| Research Institution | Gifu University |
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Principal Investigator |
吉竹 晋平 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助手 (50643649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大塚 俊之 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (90272351)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 溶存有機炭素（DOC） / 落葉広葉樹林 / 炭素循環 / 窒素循環 / 樹幹流 / 林内雨 / 土壌微生物 / リター |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は、森林の炭素循環を考える上でこれまであまり考慮されてこなかった樹幹流や林内雨に含まれる溶存有機炭素（DOC）が、冷温帯落葉広葉樹林の土壌圏炭素動態や微生物群集に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。
最終年度である本年度は、林外雨や林内雨に比べてDOC濃度や窒素濃度が非常に高い樹幹流が、樹幹の基部近傍の土壌に大量に供給されることによる影響を明らかにすることを目的として、室内での樹幹流添加実験を実施した。その結果、実験室内での短期的な樹幹流添加処理は微生物呼吸速度やバイオマスの増加をもたらし、さらには微生物群集構造の変化を引き起こした。一方、野外での観測結果では樹幹流の影響を強く受けている土壌では微生物呼吸などが低くなっており、室内実験の結果とは異なっていた。この違いは、実際の野外では樹幹流が大量かつ継続的に流入し、無機態窒素などが土壌から流亡しているためではないかと推測された。
本研究課題では森林生態系の炭素循環における溶存態有機炭素フラックスの定量化を実施した。その結果、土層へ到達する炭素フラックスの中でもDOCフラックスは無視できない重要な経路であることが示された。また、これまでは樹幹流が土壌圏に及ぼす影響についての知見は非常に限られていたが、本研究では樹幹流に含まれるDOCや無機栄養塩類によって短期的には土壌微生物群集にプラスの効果を及ぼすことが示された。しかし、実際の野外環境においては空間的に非常に限られた場所（樹幹基部の近傍）に対して大量の樹幹流が継続的に流入するため、短期的な効果とは異なる影響が現れる可能性があることが明らかとなった。また、樹幹流が土壌微生物群集に及ぼす影響は樹種によって異なっていたことから、樹種の特性を反映した樹幹流の質（DOC濃度やその分解されやすさ）の違いが、土壌圏に及ぼす影響の差となっていると考えられた。
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