| 研究課題/領域番号 |
15H05240
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| 研究機関 | 岐阜大学 |
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研究代表者 |
大塚 俊之 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (90272351)
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| 研究分担者 |
近藤 美由紀 国立研究開発法人国立環境研究所, 環境計測研究センター, 研究員 (30467211)
金城 和俊 琉球大学, 農学部, 准教授 (30582035)
藤嶽 暢英 神戸大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50243332)
吉竹 晋平 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 助手 (50643649)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | マングローブ林 / トラート川 / 吹通川 / 炭素循環 / 土壌圏炭素 / 腐植 / 溶存有機炭素 / 溶存無機炭素 |
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| 研究実績の概要 |
マングローブ林は、地球上の陸上生態系の中で最も巨大な炭素の貯蔵庫であるが、その炭素蓄積メカニズムは必ずしも明確ではない。その最大の原因は、潮汐と河川の流れによって上流の森林生態系や海洋生態系と水を介して繋がっており、炭素の動きが一般的な森林とは全く異なるためである。本研究の目的は、熱帯マングローブ林における特に土壌の巨大な炭素プールに対する流域全体の寄与 (山－川－海の連環) を明らかにし、亜熱帯石垣島のマングローブ林と比較検討する事である。本年度は、2016年の1月にタイのトラート川河口のマングローブ林において集中調査を行った。トラート川のマングローブ林では河川沿いから内陸に向かう植生帯が存在する。土壌炭素プールの推定のために河川沿いのAvicennia zoneから、Rhixohpora zone、Xylocarpus zoneの三つのゾーンで土壌サンプリングを行った。径5cmの土壌サンプラーで表層から90cmまで30cm毎にサンプリングを行った(Avicennia zoneは0－30 cmのみ)。これらの結果、炭素含有量は表層～30cmにおいてAvicennia zoneで9.8％、Rhizohora zone で32.1%, Xylocarpus zoneで41.1%であった。Rhizophora 及びXylocarpus zoneでは表層で高くなる傾向があり、これはピート層の発達と関係があると考えられた。また河川からの腐植物質の流入について調べるために、トラート川の上流部から調査マングローブ地点を経て、海水域までの8地点で水をサンプリングした。これらについては現在解析中である。DICによる分解呼吸の流出については、予備実験としてサイト付近での潮位変動と電気伝導度の変動についてモニタリングを開始した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究では、タイの研究グループによって生態学的な炭素循環研究が行われている熱帯マングローブ林サイトにおいて、新たに土壌生態学的な手法を持ち込むことによって土壌圏炭素プールの動態を明らかにしようという物である。そのために、まず2015年10月にタイ関係機関との調整をすると共に、チュラロンコン大学のSasitorn教授と共に現地調査に行き、サイトの確認と綿密な調査計画を練った。その後2016年1月の乾期に集中的な現地調査に入った。本研究では主に三つのプロセスから研究計画がなっている。1)土壌炭素の分解フラックスの定量については、Sasitorn教授のグループとの共同研究としてサイト内での土壌呼吸によるCO2フラックスの測定を継続している。DICによる分解呼吸の流出については、まず潮位変動パターンが石垣島とは異なるために、予備実験としてサイト付近での潮位変動と電気伝導度の変動についてチュラロンコン大と共同でモニタリングを開始した。2)水を介した有機物の動態としては、トラート川をさかのぼっていくことによって、カンボジアとの国境付近の常緑広葉樹林地域にある上流河川水のサンプリングが可能なことを確認し、乾季における上流部から海までの水サンプリングを行った。3)土壌炭素の起源と蓄積速度の推定については、河川沿いから内陸に向かう植生帯毎に土壌のサンプリングを行う事が可能で有る事を確認して、炭素含量と窒素含量の測定を行った。それぞれの項目についてタイの関係機関と共同研究をすすめると共に、タイのトラート川においてほぼ計画通りに調査がすすめる事が出来、初年度の実績としてはほぼ計画通りに進展した。
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| 今後の研究の推進方策 |
今年度の推進方策としては当初の計画通り、1)土壌炭素の分解フラックスの定量2)水を介した有機物の動態3)土壌炭素の起源と蓄積速度の推定の三つの手法から熱帯マングローブ林における特に土壌の巨大な炭素プールに対する流域全体の寄与 (山－川－海の連環) を明らかにすることを目指していく。1)については、潮位変動と電気伝導度のモニタリングの結果から、トラート川のような大規模河川の河口においても、海水と河川水の明確な入れ替えが起こることを確認した。このことから、現地において潮位変動に伴って連続的に河川水をサンプリングしてDIC濃度の変化と、δ13C-DICの測定を行う予定である。DIC濃度についてはIRGAを用いた携帯型のDIC濃度測定装置を開発して、タイの現場でも使用する。δ13C-DICにおいては塩化バリウム溶液を用いてDICを現場で沈澱化させて、帰国後に同位体マスを用いて測定する手法を開発しており、これも現場で沈澱化させる所まで行う事が出来る。これらの測定は7月の雨季と1月頃の乾季の2回、トラート川河口のマングローブ域で測定する予定である。２）については、昨年度乾季の水サンプルの解析を進めると共に、7月の雨季に同じサンプリングを行って季節による違いを検討する。さらに石垣島において、マングローブ流域に流入する河川に堰を設置し、河川を通した上流部からのDOCフラックスの定量手法について検討する。3）については、前回の一部ピート化した土壌がみられ、さらに土壌深度がかなり深いことが想定された。今年度はピートサンプラーを利用してより深い深度までの土壌をサンプリングして、各植生帯毎の土壌構造と炭素蓄積量を明確にする。
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