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2017 年度 実績報告書

放射性炭素で解き明かす下層土壌における炭素ダイナミクスの実態と環境変化応答

研究課題

研究課題/領域番号 15H04523
研究機関国立研究開発法人日本原子力研究開発機構

研究代表者

小嵐 淳  国立研究開発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, 研究主幹 (30421697)

研究分担者 安藤 麻里子  国立研究開発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, 研究主幹 (20354855)
石塚 成宏  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 立地環境研究領域, 室長 (30353577)
平舘 俊太郎  九州大学, 農学研究院, 教授 (60354099)
國分 陽子  国立研究開発法人日本原子力研究開発機構, バックエンド研究開発部門 東濃地科学センター, 研究副主幹 (10354870)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード土壌炭素動態 / 土壌有機物 / 炭素収支 / 気候変動 / 放射性炭素
研究実績の概要

下層土壌(A層以深)には莫大な量の炭素が貯留していることが判明してきているが、それらが地球規模の炭素循環に果たしている役割は未解明である。本研究では、核実験によって生成した放射性炭素(14C)の土壌中での動きを半世紀にわたって追跡するという画期的な手段を用いて、下層土壌において数十年スケールで代謝回転する炭素の存在を検証し、その炭素量を定量把握することを目指している。
今年度に新たに北海道内の森林3地点の土壌を採取した。これまでの調査地を加えて合計10地点の土壌について、すべての試料の炭素含有量の測定を終え、表層から下層までの土壌炭素濃度プロファイルを明らかにした。また、これらの10地点に対応する、核実験以前に採取されたアーカイブ土壌試料についても、炭素含有量の測定を終え、土壌炭素濃度プロファイルを明らかにした。ほぼすべての地点で、核実験以前と現在の土壌炭素濃度プロファイルが良く一致していたことから、土壌有機物の14C同位体比を比較することによって、下層土壌において比較的速く代謝回転する炭素の存在の有無を調べることができることを確認した。
すべての土壌試料について、14C同位体比分析のための前処理を終え、加速器質量分析装置による14C分析を順次実施している。また、ピロリン酸抽出鉄・アルミニウム量等の分析も終了し、調査地ごとの土壌特性が明らかになった。
土壌の培養実験を継続し、CO2放出率の変化を把握するとともに、土壌有機物分解によって発生したCO2を定期的に回収し、14C分析のための前処理を実施している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

研究者間の密な連携により、調査地の選定ならびに土壌調査は当初の予定通り実施できた。各種分析も順調に進んでおり、データが蓄積されつつある。分析数の増加により、加速器質量分析装置による14C同位体比の分析が若干遅れているが、分析に必要な前処理は着実に進展しており、来年度の加速器質量分析装置のマシンタイムも十分に確保できており、問題はない。

今後の研究の推進方策

来年度は、本プロジェクトの最終年度であるため、これまで採取した土壌の各種分析(主に14C同位体分析)を継続し、分析の完遂を目指す。蓄積したデータを整理してデータベースを作成し、今年度開催したミニ検討会における議論内容を踏まえてデータを総合的に解釈することに注力しながら、成果をまとめる。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 1件) 図書 (1件)

  • [学会発表] 森林源流域から進行する窒素飽和メカニズムの解明と森林炭素蓄積能力への影響評価2018

    • 著者名/発表者名
      堅田 元喜、福島 慶太郎、小嵐 淳、山口 高志、渡辺 誠、舘野 隆之輔
    • 学会等名
      第65回日本生態学会大会
  • [学会発表] 国内の森林土壌における団粒サイズと有機物特性の関係2018

    • 著者名/発表者名
      永野 博彦、小嵐 淳、安藤 麻里子
    • 学会等名
      第129回日本森林学会大会
  • [学会発表] 土の分解のしやすさを調べて、 その将来を予測する2017

    • 著者名/発表者名
      小嵐 淳
    • 学会等名
      北海道大学天塩研究林公開シンポジウム「地球の温暖化と森林土壌からの炭素の放出」
    • 招待講演
  • [図書] 森林科学シリーズ「森林と土壌」、第3章 広域風成塵と火山噴出物が土壌生成に及ぼす影響2018

    • 著者名/発表者名
      平舘 俊太郎
    • 総ページ数
      264
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      978-4320058231

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公開日: 2018-12-17  

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