2013 Fiscal Year Annual Research Report
日本の森林土壌における有機物分解性の定量化とその支配要因の解明
| Project/Area Number |
23380096
|
|---|
| Research Institution | Japan Atomic Energy Agency |
|---|
Principal Investigator |
小嵐 淳 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (30421697)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
安藤 麻里子 独立行政法人日本原子力研究開発機構, 原子力科学研究部門 原子力基礎工学研究センター, 研究副主幹 (20354855)
石塚 成宏 独立行政法人森林総合研究所, 九州支所, グループ長 (30353577)
平舘 俊太郎 独立行政法人農業環境技術研究所, 生物多様性領域, 主任研究員 (60354099)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 森林土壌 / 土壌有機物分解 / 放射性炭素（14C） / 地球温暖化 / 土壌鉱物特性 / 有機物構造 |
|---|
| Research Abstract |
土壌に有機物として大量に蓄積している炭素が、地球温暖化に伴ってどれだけ大気中へ放出されうるかを正確に予測するためには、土壌有機物の蓄積「量」の把握に加えて、その「質」、すなわち「分解性の多様性」を定量的に把握することが不可欠である。本研究
では、土壌有機物分画と放射性炭素（14C）分析、ならびに土壌の培養実験によって、日本の森林土壌における有機物分解性を定量化することを目指している。
国内の気候帯や土壌分類が異なる森林で採取した表層20㎝の土壌に対して、比重による有機物分画を行い、得られた3つの画分（軽比重画分、鉱物と結合した軽比重画分、重比重画分）の炭素含有率を分析した。さらに、13C NMRにより各画分の有機物構造を解析した。
その結果、すべての土壌で、重比重画分の有機物として存在する炭素量が最も多く、その炭素貯留量は、土壌全体に対してピロリン酸によって抽出されるアルミニウムの量と非常に強い相関があることがわかった。鉱物と結合した軽比重画分は、炭素含有率は非常に高かったが、炭素貯留量としては＜20%に留まった。有機物構造解析の結果、軽比重画分は、主に植物体内のセルロースやヘミセルロースなどの多糖類を構成する有機炭素と考えられるO-アルキル態炭素が多かったことから、微生物による代謝を比較的受けていない有機物が主な構成有機物であると推察された。一方、鉱物と結合した軽比重画分では、脂肪族炭素の割合が目立って高く、O-アルキル態炭素が少ないことから、微生物による代謝・分解を受けた有機物が主要な成分である可能性が示された。
現在、これらの画分の14C同位体比の分析を進めており、今後は、土壌有機物の化学的構造と14C分析によって推定できる滞留時間の関係を調べることで、土壌有機物の分解性を規定する要因の解明に迫る。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
これまで採取した土壌については、新たに比重による分画を行ったが、それらの試料に対する同位体分析が遅れている。また、有機物分解に影響を及ぼしうる要因の解析を行うための調査サイト数の拡充が十分に行えなかったことから、全体としてやや遅れている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降も土壌有機物の分画、同位体分析、土壌特性分析を継続し、データの蓄積を図る。特に、仮説を支持するより強力なエビデンスとなる調査サイトを探索することに留意する。具体的には、年間平均気温や土壌のAl含有量が極端に高い、もしくは低いサイト
等である。
|
