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本申請課題では、糖やアミノ酸、有機酸などを含み、有機物の分解を担う微生物へ影響することで森林の物質循環に影響する植物の根滲出物に着目し、森林土壌における炭素隔離能力を最大限に発揮するために森林の炭素・養分循環を解明することを目的としている。
本課題では、森林における根滲出物の採取と野外・室内での培養実験によって植物種や季節によって根滲出物の量や化合物組成がどのように変わるのかを明らかにし、さらに根滲出物の違いが微生物・物質循環にどのような影響を与えるのかに着目して研究を行っている。具体的には、以下のように研究を行っている。(1)樹木成木を含む森林の植物が土壌へ滲出する根滲出物の解明のための野外調査。(2)根滲出物が土壌微生物の成長や活性への刺激を介して森林土壌の物質循環に与える影響解明のための根滲出物添加培養実験。
当該年度は(1)に関して、根滲出物採取法の比較および改良を行った。さらに改良した手法を用いて森林内に生育するミズナラ成木、カラマツ成木、トドマツ成木、および下層植生であるミヤコザサから根滲出物の採取を行った。その結果、根滲出物中に含まれるアミノ酸の組成は植物種によって異なり、特に針葉樹と広葉樹で異なることが明らかとなった。また(2)に関して、予備実験として行った、野外でミズナラ成木の細根を生きたまま用いる1年間の培養の結果を取りまとめた。結果として、ミズナラの成木は窒素や炭素の分解に関わる酵素活性を高め、有機物の分解を促進する一方で、無機態窒素を吸収によって見かけ上の窒素利用可能性には影響しないことを明らかにした。
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