2015 Fiscal Year Annual Research Report
炭素フラックス観測サイトへの窒素散布実験による物質循環と生物多様性変化の解明
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25292079
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
日浦 勉 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70250496)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
宮崎 祐子 岡山大学, 環境生命科学研究科, 助教 (20443583)
徳地 直子 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 教授 (60237071)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 窒素付加 / 冷温帯落葉広葉樹林 / リン / 植食性昆虫 / 炭素動態 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
近年大気からの窒素負荷量が増加しており、森林生態系の物質動態や生物多様性への影響が懸念されている。本研究は北海道大学苫小牧研究林の冷温帯落葉広葉樹二次林において、約10ヘクタールの範囲に3年間にわたり窒素施肥を行い対照区と比較することで、窒素負荷に対する森林生態系の初期応答を明らかにすることを目的とした。特に地下部炭素動態、窒素・リンの動態、植食性昆虫による食害度の変化に着目した。
１．地下部炭素動態 一般的に施肥によって細根は減少し、土壌呼吸も低下することが報告されているが、本研究では両者とも逆の結果となった。施肥区の光合成量が高くなり、細根生産量を含む全ての炭素配分のコンポーネントが増加した可能性が考えられる。また、窒素（あるいはリン）リミットが非常に強かったため、施肥によってまずはリミットを解除するために細根を増やしたという可能が考えられた。
２．窒素・リン動態 窒素培養期間中リン酸の生成はどの処理区でも小さかったが、特に施肥区ではほとんど生成されなかった。一方、窒素を添加すると、施肥区でも対照区でも若干の生成がみられた。窒素・リンはともに森林生態系での制限要因になりやすい物質であるが、窒素施肥により窒素が制限要因でなくなった結果、リンの制限がより強くなる。そこで豊富にある窒素を用いてリン酸分解酵素を生成するといわれているが、施肥区ではすでに窒素が豊富にあり、培養前からリン酸の生成が生じており、さらなる窒素負荷に応答しなかったと推察された。
３．植食性昆虫による食害度の変化 施肥により2年目の林冠葉の形質は変化したが、食害度に変化はなかった。しかし3年目になると植食性昆虫の多様性指数が低下した。このことは消費者群集が時間遅れで環境変化に応答していることを示していると考えられた。
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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