2021 Fiscal Year Annual Research Report
Effect of CWD in forest soil carbon budget
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21H02250
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
小南 裕志 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70353688)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鈴木 智之 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 助教 (20633001)
深澤 遊 東北大学, 農学研究科, 助教 (30594808)
高木 正博 宮崎大学, 農学部, 教授 (70315357)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 分解CO2放出 / 枯死木 / 土壌呼吸 / 森林炭素収支 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
森林生態系、特に伐採を伴わない天然性林においては、成長していく樹木も長期的にはいつかは枯死して分解系に供給される。純一次生産量における樹木蓄積炭素量の寄与は30～50%程度を占めるため樹病や風害などの攪乱が発生すると、長期に蓄えられた樹体成長分の炭素が一気に枯死木として分解系に供給されるため、土壌呼吸や長期土壌炭素収支における枯死木の関与は大きい。また、枯死木は小型リターと比較して材内のリグニンなどの難分解性炭素含有率が高いため、その細片化は分解されなかった基質が残って土壌に供給される過程とも考えられ、小型リターとは異なったCO2放出特性と土壌炭素に対する役割を持っている可能性がある。森林攪乱時に発生した枯死木が分解に伴って細片化し、周辺の土壌炭素収支に与える影響を評価するために、全国５サイトで2016年に設置した枯死木サンプル群の周辺で土壌呼吸の空間変動観測を行った。枯死木周辺の土壌呼吸は枯死木の距離と負の相関があり、枯死木直近および枯死木デブリ上で高い傾向が得られた。細片化した枯死木が堆積した位置では従来の土壌呼吸と比較して有意な上昇が見られ、最大で枯死木影響のない地点での最大値の２倍程度の土壌呼吸が観測された。枯死木近傍であっても堆積が見られない場所においては高い呼吸値は得られなかった。極端な土壌呼吸の上昇が見られなかった原因としては細片化する有機物が脱落段階ですでに樹皮などの難分解性部位であることが影響しているためと考えられた。枯死木の発生は森林の局所的な位置に大量の炭素を供給する効果を持っている（投影面積ベースでは1000tC/ha以上）がここから発生する細片化炭素による枯死木フラックスが最大で２倍程度であったことは、細片化炭素が供給される量が十分に多い場所においては、その影響が数十年に及ぶことが考えられた。
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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
初年度は複数サイトで超多点土壌呼吸観測を行うための土壌呼吸観測システムの開発を行い、全国５サイトに約５００点の土壌呼吸測定のためのソイルカラーを設置した。
これを用いて２０１６年に設置したコナラ枯死木周辺の土壌呼吸を各サイト２～４回行った。これらの観測から枯死木周辺の細片化有機物による土壌呼吸の増加に把握に成功し、次年度の計画推進に向けた情報が十分に手に入ったため、計画はおおむね順調に進行していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度前半までは土壌呼吸の観測を継続し、年内に測定地点において破壊的な土壌サンプリングを行い、SOMと細片化枯死木炭素量の測定を行う。これによって各測定点の炭素量あたりのCO2フラックスを算出する。次にサンプリングを行った細片化有機物のポテンシャルフラックス測定をSIR法によって行う。SIR法測定は葉リター測定と並行して行い、枯死木起源であることによる分解CO2フラックスの「小ささ」の比較観測を行う。この２つの観測から枯死木から発生したファインリター（細片化枯死木）が通常のファインリター（葉リター）と比較して土壌呼吸の増加と土壌炭素の増加の双方に与える影響の葉リターとの違いを明らかにする。
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Research Products
(2 results)
