Evaluation of large-scale patterns and spatial dependence of forest soil microbial community function and its response environmental changes

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気候変動は、温暖化だけてでなく、集中豪雨などの極端気象現象の頻度と規模を増大させている。土地利用の変化により気候変動に対する森林生態系の感受性はより敏感になる可能性がある。これら影響の一般性を評価するには広域スケールで調査する必要がある。本研究の目的は、1)森林土壌微生物群集の多様性と機能の関係性と気候変動(温暖化・極端気象現象)への環境応答(感受性)の広域パターンを解明すること、2)これら機能と環境応答への人工林化の影響を広域スケールで評価すること、さらに3)機能と環境応答の決定要因の空間スケール依存性を検討することである。全国を網羅するように8コアサイト（北海道：雨竜、苫小牧、関東：秩父、小川、九州：綾、田野）を選定して、天然林の土壌を採集して、メソコズム実験を実施した。インキュベーターを使って降水量(1.5倍、1/2、対照の3段階)と温度(2oC上昇、対照の2段階) を操作した。エコプレートの培養実験から、31種類の有機炭素基質に対するメソコズム実験後の天然林の土壌微生物群集の機能(分解能)を測定して、「多機能性」と「機能的多様性」を評価した。土壌のDNA解析（DNAバーコーディング）から、土壌微生物(細菌・真菌)の「種の多様性」を定量化し、予測メタゲノムにより「機能遺伝子群の多様性」を定量化した。土壌理化学性（炭素、窒素、CN比、水分含量、pH）を測定した。豪雨、乾燥、温暖化が土壌理化学性、土壌微生物群集の多機能性と多様性に与える影響に関して解析した。