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2023 年度 実績報告書

水分変動増大とプライミング効果:森林土壌の炭素動態予測高度化へ向けた影響評価

研究課題

研究課題/領域番号 21H02231
研究機関新潟大学

研究代表者

永野 博彦  新潟大学, 自然科学系, 助教 (40758918)

研究分担者 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 原子力科学研究所 原子力基礎工学研究センター, 研究主席 (30421697)
平舘 俊太郎  九州大学, 農学研究院, 教授 (60354099)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード気候変動 / 土壌有機物分解 / 降水パターン / 気象激甚化 / 火山灰土壌
研究実績の概要

本課題の最終年度となる2023年度は、2年目までに完了した長期の土壌培養実験や土壌理化学性分析で取得したデータの詳細解析を中心に実施した。本解析によって、特に、水分変動増大を模した乾湿サイクル処理による二酸化炭素(CO2)放出増大率の土壌間での変動を予測する土壌理化学性因子として、アルカリ性溶液(ピロリン酸ナトリウム溶液)で選択的に溶解され抽出されるアルミニウムや鉄として測定される土壌中の金属-有機物複合体存在量が示唆された。特に金属-有機物複合体存在量は乾湿サイクル処理によるCO2放出増大率に対し統計的に有意な正の相関を示したことから、有機物を微生物分解から保護してきた金属-有機物複合体が乾湿サイクルによって破壊されたことで、乾湿サイクルを生き残った微生物に分解可能な基質炭素源が増大し、CO2放出増大につながった可能性が示唆された。また、乾湿サイクル処理に伴う微生物バイオマスの減少を示唆するデータも取得できた。乾湿サイクルを伴う水分変動増大に敏感なこれらの土壌理化学性が、水分変動増大環境におけるCO2放出増大や付随して観測された温度依存性(Q10)の低下、そこから示唆されたプライミング効果の発現などと関わっている可能性がある。これまでに得られた成果の一部については、3年目においても国際学会および国内学会で発表したほか、査読付き論文1報を国際専門誌(Frontiers in Forests and Global Change誌)投稿し、7月に受理・掲載され、さらに別の論文1報が国際専門誌において査読中である。

現在までの達成度 (段落)

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Stable C and N isotope abundances in water-extractable organic matter from air-dried soils as potential indices of microbially utilized organic matter2023

    • 著者名/発表者名
      Nagano Hirohiko、Atarashi-Andoh Mariko、Tanaka Sota、Yomogida Takumi、Kozai Naofumi、Koarashi Jun
    • 雑誌名

      Frontiers in Forests and Global Change

      巻: 6 ページ: 1228053

    • DOI

      10.3389/ffgc.2023.1228053

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Moderately elevated nitrogen deposition altering soil carbon dynamics2023

    • 著者名/発表者名
      Nagano, Hirohiko; Nakayama, Masataka; Katata, Genki; Fukushima, Keitaro; Yamaguchi, Takashi; Watanabe, Makoto; Atarashi-Andoh, Mariko; Tateno, Ryunosuke; Hiradate, Syuntaro; Koarashi, Jun
    • 学会等名
      Acid Rain 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] 水分変動増大がもたらす表層土壌の二酸化炭素放出増大:火山灰土壌と非火山灰土壌2023

    • 著者名/発表者名
      永野 博彦; 鈴木 優里; 平舘 俊太郎; 安藤 麻里子; 小嵐 淳
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会2023年度愛媛大会
  • [学会発表] Exploring Predictors for Increase in Soil CO2 Release by Dry-Wet Cycles2023

    • 著者名/発表者名
      Nagano, Hirohiko; Suzuki, Yuri; Hiradate, Syuntaro; Atarashi-Andoh, Mariko; Koarashi, Jun
    • 学会等名
      AGU Annual Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Soil Microbial Fluctuation and CO? Release Increase under Dry-Wet Cycles2023

    • 著者名/発表者名
      Suzuki, Yuri; Nagano, Hirohiko; Hiradate, Syuntaro; Atarashi-Andoh, Mariko; Abe, Yukiko; Koarashi, Jun; Nakayama, Masataka
    • 学会等名
      AGU Annual Meeting 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] 水分変動増大が土壌微生物に及ぼす影響:国内6ヶ所10土壌による検証2023

    • 著者名/発表者名
      鈴木 優里; 永野 博彦; 平舘 俊太郎; 安藤 麻里子; 阿部 有希子; 中山 理智; 小嵐 淳
    • 学会等名
      日本農業気象学会関東甲信越支部2023年度例会
  • [学会発表] Input of nitrogen suppresses soil respiration but promotes dissolved organic carbon release in a non-allophanic Andosol.2023

    • 著者名/発表者名
      Xiaodong Chen, Eri Yamakita, Yuki Mori, Anna Gunina, Syuntaro Hiradate
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会講演要旨集第69集, p. 19.
  • [学会発表] Optimization of soil dissolved organic carbon (DOC) extraction from a non-allophanic Andosol with long-term fertilization.2023

    • 著者名/発表者名
      Xiaodong Chen, Eri Yamakita, Yuki Mori, Anna Gunina, Syuntaro Hiradate
    • 学会等名
      The 10th EAFES International Congress (2023年東アジア生態学連合(EAFES)), PA8-003 (July 19, 2023). The Best Award (最優秀ポスター発表賞)
    • 国際学会

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公開日: 2024-12-25  

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