2017 Fiscal Year Annual Research Report

大気窒素沈着が森林流域の窒素循環に与える感受性の地域性評価

Research Project

Project/Area Number	17H03833
Research Institution	Kyushu University
Principal Investigator	智和正明九州大学, 農学研究院, 准教授 (30380554)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	福澤加里部北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (10456824) 菱拓雄九州大学, 農学研究院, 准教授 (50423009) 舘野隆之輔京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60390712) 柴田英昭北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70281798)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords	窒素循環 / 森林生態系 / 土壌生態系 / 地域性
Outline of Annual Research Achievements	窒素沈着が森林流域の窒素流出に与える感受性の地域性を評価することを目的とし，A) 国内の多地点での窒素収支や土壌窒素循環の解析を行い，地域性が生じる要因を推定し，B) 施肥実験によってその要因や機構を特定する．さらにC) 国内における公共河川水質データを用いて森林流域からの窒素流出の地域性を全国的に解析する． A) 地域性が生じる要因の推定：今年度は窒素沈着が森林流域の窒素流出に与える影響について文献レビューし，総説を執筆した．その結果，スギ・ヒノキ人工林の窒素流出が多く，菌根性の違いが窒素沈着に対する感受性に大きな影響を与えている可能性を示唆した．さらに今年度は，窒素流出が多い地域（九州篠栗）においてリンの湿性，乾性沈着量を計測した．その結果，リンの全沈着量は0.045 kg P ha-1 yr-1であった．黄砂飛来時において，カルシウムの乾性沈着量は高まったが，リンの乾性沈着量は高まらなかった．他地域と比べてもリン沈着量は少なく，リン沈着量が少ないことも窒素流出を引き起こす原因として考えられた． B)施肥実験：中川，標茶，足寄，椎葉，篠栗の5地域において施肥プロット（15 m×15 m）を設定した．このような広域での窒素添加実験は全国で初めてであるため，30年度以降に行う施肥実験の実験設定と測定項目の統一化を図った．また，レジンの分析操作手順の検討や測定，土壌水採水を予備的に行った．その結果，人工林（福岡篠栗）の土壌水中の硝酸イオン濃度が特異的に高いことが分かった． C) 公共水質解析：九州6県における1999年，2006年，2009年の公共用水水質データ, 土地利用, 地形の解析を行った．その結果，急峻な地形を持つ地域では土地利用と硝酸濃度の関係性が明瞭だった．このことから平野が少ない急峻な地形を持つ流域では土地利用が水質へ与える影響が強いことが分かった．
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 実績の概要で示した結果のうち，A)の総説は現在国際誌に投稿中であり，リン沈着量の計測結果は国際誌に投稿準備中である，B)の施肥実験は当初の計画通りH30年度に施肥を実施できる状況が整った．C）の公共水質解析は九州地方での解析が終了し，これを全国域で進めていく予定である．
Strategy for Future Research Activity	大気由来の窒素沈着が窒素循環に与える影響について菌根性の違いがどのような影響を与えているかを検討したい．さらに施肥実験が本格的に開始される30年度は窒素沈着による短期的な応答を観測していく．公共水質データ解析は，GIS解析のためのpythonでの流域解析プログラム編集が終了したため同様の解析を全国域で進めていく。