2018 Fiscal Year Research-status Report
プライミング効果による土壌炭素分解：温暖化応答メカニズムの解明
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17K00524
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
飯村 康夫 滋賀県立大学, 環境科学部, 講師 (80599093)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
泉津 弘佑 滋賀県立大学, 環境科学部, 助教 (20579263)
藤嶽 暢英 神戸大学, 農学研究科, 教授 (50243332)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 土壌炭素 / プライミング効果 / 温暖化 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地球温暖化に対する土壌の応答、特に炭素プールの主体である土壌有機物の動態は大きな注目を集めている。これまでも土壌有機物の温暖化応答に関する研究は世界中の研究者によって取り組まれているが、その多くは土壌を直接的に温暖化させ応答反応を評価したものである。しかしながら、実際の陸域生態系では直接的な土壌の温度上昇だけでなく地上部を含めた植物-土壌の相互作用のもとに土壌応答は発現するためこれらを考慮する必要がある。また、温暖化では系外からの窒素沈着なども同時に起こる。本研究の主目的はこのような温暖化に伴う陸域生態系での土壌に対する外部インパクトを考慮したプライミング効果に伴う土壌有機物応答をメカニズム面も含め明らかにすることである。
本年度は昨年度に引き続き日本の代表的な土壌タイプの一つである火山灰土壌を材料として、C4植物であるトウモロコシの葉をナチュラルトレーサーとして添加し、3つの温度環境下（15℃、25℃、35℃）で培養実験を行なった。その結果、火山灰土壌では全ての温度条件下で正のPEが生じ、既存の土壌有機物分解量は加速されることがわかった。また、温度が高いほど添加したトウモロコシの分解量が加速する傾向が認められたが、一方でPEは温度が高いほどその程度が低くなる傾向が認められた。これらの結果は培養後の土壌微生物バイオマスに依存していた。本年度はさらに窒素沈着との関係や、温度上昇に対する基質の添加タイミングの影響も把握しつつ、PEに関与する主な微生物群集や分解される土壌有機物の画分についても明らかにする予定である。これらを包括的に評価することで、温暖化に伴うプライミング効果を考慮した土壌、特に火山灰土壌の応答についてメカニズム面を含めて明らかにする予定である。
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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
本年度に予定していた培養実験が順調に進み新たな知見を得ることができたことや、PEメカニズムに関する実験についても新たに開始できているため概ね順調とした。
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| Strategy for Future Research Activity |
温暖化に伴うプライミング効果の発現について窒素沈着の影響や基質添加のタイミングの影響について新たに研究を展開していく予定である。また、メカニズム面の解明に向けてプライミング効果を引き起こす主な微生物群集構造の解明や主に分解される土壌有機物画分の解明についても着手している。
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| Causes of Carryover |
標識セルロースを購入し安定同位体比の以来分析を予定していたが、本年度はナチュラルトレーサーとしてトウモロコシを利用したことによって大きな金額差が生じた。これらについては次年度の実験で行う予定でありそれに伴った予算執行する予定である。
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