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2011 年度 実績報告書

土壌ガス交換の動的解明

研究課題

研究課題/領域番号 23310017
研究機関独立行政法人農業環境技術研究所

研究代表者

米村 正一郎  独立行政法人農業環境技術研究所, 大気環境研究領域, 主任研究員 (20354128)

研究分担者 岸本 文紅  独立行政法人農業環境技術研究所, 物質循環研究領域, 主任研究員 (60334033)
児玉 直美  独立行政法人農業環境技術研究所, 大気環境研究領域, 任期付研究員 (60594611)
横沢 正幸  独立行政法人農業環境技術研究所, 大気環境研究領域, 上席研究員 (80354124)
川島 茂人  京都大学, 農学研究科, 教授 (40354039)
キーワード生物地球化学 / 土壌圏科学 / 大気質変動 / モデル化
研究概要

本年度は土壌ガス交換量測定を能率的に行うため既存のsys1を改良するとともに新規でsys2を開発した。Sys2はsys1に比べでチャンバーを大きくしより多くの土壌を入れ少ない流量で測定することにより微小なガス交換量を測定することが可能となった。また、酸素濃度のコントロールも可能である。このsys2で窒素ガス交換量測定の方法論を構築した。閉鎖チャンバーとの比較的も良好な結果を得た。またファンの特性や流量特性も得た。また、本研究では大量なデータの処理を行う必要があるため、自動解析システムの構築を行った。本年度は二酸化炭素で多くの時間を占有してしまったが、平衡に達するための時間が長いためであった。本年度の開発により、sys1を応答性が早く測定できる水素、一酸化炭素、一酸化窒素、亜酸化窒素を対象に研究、sys2で応答性が遅い二酸化炭素および還元土壌のメタンを中心にして能率的に実験を行う体制づくりを行うことが出来た。
土壌の二酸化炭素については、syslで新手法を構築し、土壌内の物理化学的および生物的なガス交換量を熊谷土壌(褐色低地土)、インドネシア度王(ラトソル)、農業環境技術研究所土壌(火山灰土)について求めた。土壌内の物理化学的貯留量を温度と濃度との関係で求めた。また生物的な土壌呼吸量を正確に求める手法を構築し、その温度係数を求めた。これはこれまで開発されていない世界で初めての正確な測定である。これまでの手法では大きな誤差を生じる可能性が高いことも示された。Sys1ではさらに二酸化炭素発生をショ糖の添加実験で求め森林土壌、農耕地土壌で特性の違いを得た。ショ糖量に応じても発生量に大きな特性の差があった。

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

既存のガス交換量測定システム(sys1)の改良に加えて、各種ガスの交換量を能率的に行うためにsys2の構築を行った。Sys2においては窒素ガスの交換量測定の方法論の実験を行った。また、二酸化炭素については、非常に難しかったがこれもガス交換量測定の方法論を確立した。よって(2)とする。

今後の研究の推進方策

今後の推進方策として、方法論としては、還元土壌からのガスの測定や二酸化炭素安定同位体を測定する方法論を作成する必要がある。土壌に関しては各所の土壌を採取して、実験を行うが、平成24年度としては、北極土壌(ノルウェーニューオルスン)やマレーシアまたはインドネシア熱帯土壌を採取して実験を行う。そしてモデル化を行う。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2012 2011

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] A consideration about H2, CH4, and CO uptake by soil and N2O and NO production in soil2012

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Yonemura
    • 学会等名
      Fifth EAFES International Congress
    • 発表場所
      大津龍谷大学
    • 年月日
      2012-03-21
  • [学会発表] Continuous soil CO2 concentration measurements in Takayama supersite and their implications2011

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Yonemura, Gen Sakurai, Masayuki Yokozawa, Ayaka M.Kishimoto, Yasuhito Shirato, Shohei Murayama, Kentaro Ishijima, Mi-Sun Lee, Toshiyuki Otsuka, Hiroshi Koizumi
    • 学会等名
      AsiaFlux Workshop 2011
    • 発表場所
      マレーシア ジョホールバル
    • 年月日
      2011-11-10
  • [学会発表] Laboratory-level experiments of trace GAS (H2, CO, CH4) uptake soil2011

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Yonemura, Seiichi Nishimura, Masayuki Yokozawa
    • 学会等名
      iLEAPS International Science Conference 2011
    • 発表場所
      ドイツ ガルミッシュパルテンキルヒェン
    • 年月日
      2011-09-23

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公開日: 2013-06-26   更新日: 2014-09-19  

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