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Contributions of woody root decomposition to soil carbon storage with soil depth

木本根分解对土壤碳储量随土壤深度的贡献

基本信息

批准号：
19H03012
负责人：
酒井佳美
金额：
$ 10.9万
依托单位：
Forest Research and Management Organization
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2019
资助国家：
日本
起止时间：
2019-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

群馬水上、京都芦生、熊本、鹿児島高隈の４か所の試験地で4種の分解試料を用いたリターバック法による5-10cmの土壌深さでの分解試験から、それぞれの試験地の同一環境下での分解基質間の分解の特徴を比較した。分解基質は個体間差が小さくなるように同一クローンから採取した樹皮と辺材を含むスギの枝と根と、市販のスギ丸太材から作成した四割材、同じ丸太材を２mm程度の細粒状にして不織布製袋に詰めた疑似材である。いずれの試験地においても、初期の重量減少の基質ごとの特徴が共通しており、分解開始後半年の重量残存率は、枝と根（４試験地の平均値±SD 0.84±0.01）で最も低く、次いで、疑似材（0.89±0.03）、四割材（0.97±0.01）と続いた。これらは基質の初期の固形や細粒状といった物理的な条件、および、化学成分含有濃度が初期分解の進行に与える影響が大きいことを示している。また、回収した分解試料の窒素の現存量に対する炭素の現存量を比較すると、丸太材を材料とした基質は重量減少に伴う炭素量の減少に対し窒素現存量が増える傾向を示した。それに対し枝と根は、炭素量の減少に伴い窒素現存量が減少する傾向を示した。初期材の窒素濃度が非常に低い四割材と疑似材は分解過程において窒素を外部から取り込む必要がある一方で、枝と根では初期材に含まれる窒素を主に利用している可能性が示唆された。今後、本結果は周辺土壌の窒素濃度との関係も解析し、樹木根の分解速度への基質の影響、および初期材の窒素の影響について分解速度推定モデルへのパラメーター選択の検討を進める。土壌の深さ別の分解能力推定手法開発のために地質と地形が異なる試験地で１年間分解させた木杭用いて、回収時の木杭の含水率分布をハイパースペクトラルイメージングデータからマップ化を試み、可視化への問題点を検討した。

The decomposition characteristics of four kinds of decomposition samples at four test sites in Gunma, Kyoto, Kumamoto, and Kagoshima were compared with those of decomposition samples at 5-10cm soil depth under the same environment. The decomposition matrix is made into a four-cut material with a small difference between the individual parts, a non-woven material with a fine particle size of 2 mm, and a non-woven material with a fine particle size of 2 mm. The characteristics of the matrix with initial weight loss were common. The weight survival rate after half a year of decomposition was the lowest, the second lowest, the suspected wood (0.89±0.03), and the fourth cut wood (0.97±0.01). The initial solid state of the matrix, the fine particle size, the physical conditions, the chemical composition, the concentration, the initial decomposition, and the influence of the particle size on the initial decomposition are discussed. In addition, the amount of carbon present in the decomposed sample was compared with that in the matrix, and the weight of the matrix decreased with the decrease of carbon amount, indicating the tendency of carbon present in the decomposed sample to increase. The decrease in carbon content was accompanied by a decrease in the amount of carbon present. The concentration of early wood is very low, and the possibility of early wood containing early wood is indicated. In the future, the results of this paper will be further discussed on the relationship between the concentration of phytochemicals in the surrounding soil, the effect of substrate on the decomposition rate of tree roots, the effect of phytochemicals on the decomposition rate of tree roots, and the selection of phytochemicals. The method for estimating the decomposition ability of soil is to explore the problems of geological and topographical variation, soil decomposition, soil water content distribution, soil water content distribution and soil water content distribution.