研究課題
土壌のホメオスタシス機能、すなわち、恒常性機能あるいは平衡維持機能は、土壌が示す物理的・化学的・生物的緩衝作用によって発現する。したがって、土壌のホメオスタシス機能を回復することは、重要な環境保全戦略となりうる。本研究は、土壌が本来有しているホメオスタシス機能を最大限に引き出すことによる環境保全戦略を創出することを目的とした。そのために、土壌のホメオスタシス機能として、(1)水循環恒常性機能、(2)炭素循環恒常性機能、(3)熱的恒常性機能に着目し、既存知識の整理、現状分析、問題点の抽出、フィールド調査、室内実験などを通じて、土壌のホメオスタシス機能に依拠した環境保全戦略について検討した。平成17年度は、研究代表者宮崎が全体を統括し、中心的に研究を推進した。分担者溝口は、現地調査、実験、解析を担当し、指導的に研究を進めた。分担者関は、微生物が関与する実験、解析、シミュレーションについて担当した。分担者藤川は、ガス状物質が関与する実験、解析、シミュレーションについて担当した。項目別には、(1)北海道美唄湿原の地下水面下に多量のメタンガスが気泡状で存在しているので、その大気への放出メカニズムを明らかにし、特に、低気圧の通過がメタン噴出に及ぼす影響を世界で始めて明らかにした。(2)土壌が有するホメオスタシス機能を活用して汚染土壌を浄化する実験的研究として、カドミウムで汚染された農耕地土壌を植物(陸稲およびヒマワリ)を用いで浄化するファイトリメディエーション実験を開始した。(3)土壌中の揮発性汚染物質は、気体となって広い範囲に影響をもたらすが、この現象を解析するには、拡散理論に加えて気体の密度流効果を勘案する必要があることを実証した。(4)土壌が有するホメオスタシス機能の最適化について、土壌の保水性が斜面侵食を防止する機能、有機酸がカドミウムの可動化を促進する効果の応用、透水性に及ぼす土壌微生物の多様なホメオスタシス機能、などを評価した。
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