2022 Fiscal Year Annual Research Report
バイオチャーが森林生態系の土壌圏と生態系炭素隔離機能に及ぼす中長期的影響の解明
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19H04237
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| Research Institution | Waseda University |
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Principal Investigator |
吉竹 晋平 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 准教授 (50643649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤嶽 暢英 神戸大学, 農学研究科, 教授 (50243332)
川東 正幸 東京都立大学, 都市環境科学研究科, 教授 (60297794)
大塚 俊之 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (90272351)
友常 満利 玉川大学, 農学部, 准教授 (90765124)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | バイオチャー / 森林生態系 / 炭素隔離機能 / 細根動態 / 栄養塩類 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は野外におけるバイオチャー散布実験を通して、生態系の炭素隔離機能の中長期的変化と、その変化に関わる土壌圏の応答メカニズムを明らかにすることである。本年度も継続して、生態学的手法に基づく炭素循環プロセスの測定を実施した。また、スキャナ法による細根動態観察についても継続し、これまでに取得した画像については信頼性向上のために画像上でのトレース作業をやり直して再解析した。バイオチャー散布から3年目までのデータについてこれらのデータをとりまとめ、純生態系生産量（NEP）を推定したところ、NEPはバイオチャーを少量（5 t/ha）散布した処理区では減少し、多量（10 t/ha）散布した処理区では対照区との間に大きな差は無かった。4年目以降についてもデータをとりまとめているが、樹木成長量やリターフォール、細根生産量についてはバイオチャー散布区と対照区で大きな差はみられていない一方で、従属栄養生物呼吸はバイオチャー散布区でやや高い値を維持していることから、バイオチャー散布は必ずしもNEPの増加につながらない可能性が明らかとなった。
野外に設置したライシメータにより採取した土壌浸透水の分析の結果、バイオチャー散布区と対照区の間で無機態窒素濃度に大きな差は無いものの、リン酸濃度はバイオチャー散布区で高くなる傾向が見られ、バイオチャーによる吸着や放出、または有機物層における有機物分解の促進により、鉱質土層に入る無機栄養塩類の量に変化が生じる可能性が示された。
本実験で散布したバイオチャーの比表面積を調べたところ、時間経過とともに低下する傾向が認められた。これまでの結果において、カルボン酸や飽和脂肪族炭化水素を構造単位に有する有機物がバイオチャー表面で認められたことから、有機物の被覆が比表面積を低下させていると推測された。
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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