Relationships between nitrogen in mineral associated organic matter and nitrogen retention of forest soils

2017 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 26450196
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 廣部 宗 岡山大学, 環境生命科学研究科, 教授 (20363575)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2018-03-31
• Keywords: 土壌の窒素代謝 / 森林土壌

Outline of Annual Research Achievements

森林土壌の窒素代謝特性や有機物の堆積様式は、気候、植生、母材および地形等により異なるが、我が国の森林の大部分は急峻な傾斜地に存在し、比較的小さな空間規模において地形による違いが顕著に見られることが大きな特徴である。本研究では、ヒノキ人工林、コナラ・クヌギが優占する落葉広葉樹二次林、コナラが優占する落葉広葉樹二次林を対象として研究を実施してきた。本年度は昨年度から開始したコナラが優占する落葉広葉樹二次林の未完了分析を実施し、これまでに得られた成果を比較検討した。
同一斜面上の下部から上部までの25地点で鉱質土壌表層（0-10cm）を採取したヒノキ人工林とコナラが優占する落葉広葉樹二次林の結果を比較したところ、見かけの窒素代謝においても、重窒素トレーサーによる実際の窒素代謝においても、ヒノキ人工林では斜面の下部でのみ硝化が見られる一般的な傾向を示したが、コナラが優占する落葉広葉樹二次林では斜面の上部でも硝化速度が検出された。物理分画の結果、ヒノキ人工林では鉱物－有機物複合体の炭素／窒素比が斜面の上部で高くなる傾向がみられたが、コナラが優占する落葉広葉樹二次林ではほとんど変化がみられなかった。また、添加した重窒素の鉱物－有機物複合体への取込についても、硝酸添加の際にはヒノキ人工林では斜面の上部で取込率が高い場所があるのに対し、コナラが優占する落葉広葉樹二次林では変化がみられなかった。これらから、鉱物－有機物複合体の炭素／窒素比が低く、鉱物－有機物複合体の窒素飽和程度が高い場所では硝化がみられることがわかったが、コナラが優占する落葉広葉樹二次林で斜面の上部でも鉱物－有機物複合体の炭素／窒素比が低かった理由は不明であった。