Impact of beech water and nutrient stress induced by understory degradation on soil biodiversity and ecosystem function

林下退化引起的山毛榉水和养分胁迫对土壤生物多样性和生态系统功能的影响

基本信息

批准号：
22H03793
负责人：
片山歩美
金额：
$ 11.15万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

九州南部のブナ群生地では今、鹿により下層植生（ササ）が消失し、深刻な土壌流出、ブナの衰退や枯死、森林の裸地化が進んでいる。本研究は、下層植生消失がブナの水・養分ストレスに与える影響を解明し、ブナ衰退によるリター被覆の減少が土壌の生物多様性や生態系機能に与える影響を明らかにする。また、リター被覆が土壌環境の改善を介して、ブナのストレスおよび土壌の生物多様性・生態系機能を回復させるかを操作実験により確かめる。今年度、土壌侵食の指標である根の露出度合いが高いほど、ブナの成長は低下し、水利用効率が上がることを明らかにした。土壌水分はおおむね高かったことから、下層植生消失による土壌侵食が根の枯死を招き、給水が十分に行えていないことが考えられた。また、根の露出度合いと土壌特性の関係を調べたところ、侵食が起こっているところでは土壌炭素が低く、微生物呼吸が低いこと、真菌類の群集には影響を与えないが細菌類の多様性が変化することが明らかとなった。一方で、ササの存在する林分では真菌類の多様性が高いことが明らかとなった。2022年8月にリター被覆操作前の土壌および樹木生態生理パラメーターを取得し、衰退しているブナでは水ストレスがあり、土壌微生物相は健全個体とは異なることが明らかとなった。2022年11月に健全木、衰退木それぞれ3個体にリター被覆実験を行った。成果発表としては、国際誌論文が1報、国際誌査読中論文が3報あり、関連する学会発表は3件あった。

在九州南部的比奇殖民地，由于鹿而导致的底层植被（海洋），导致严重的土壤径流，山毛榉衰落和死亡，森林变得裸露。这项研究阐明了林木消失对山毛榉水和营养应激的影响，并揭示了由于山毛榉下降对土壤生物多样性和生态系统功能而导致的垃圾覆盖率减少的影响。此外，将使用操作实验来确认垃圾涂层是否通过改善土壤环境来恢复山毛榉压力，土壤生物多样性和生态系统功能。今年，据显示，暴露的根部越高，这是土壤侵蚀的指标，山毛榉的生长越低，用水量越高。由于土壤水分通常很高，因此人们认为林木消失引起的土壤侵蚀导致根部死亡，并且水的供应不足。此外，当我们研究根暴露与土壤特征之间的关系时，发现在发生侵蚀的地区，土壤碳含量低，微生物呼吸较低，尽管它不影响真菌群落，但细菌变化的多样性。另一方面，已经揭示了在存在SASA的森林架上有很高的真菌。 2022年8月，在垃圾涂料操作之前获得了土壤和树生态参数，并且发现山毛榉中存在水应力，这正在减少，土壤菌群与健康个体不同。 2022年11月，对三棵健康而腐烂的树木进行了测试，以涂上垃圾。结果在一份国际期刊论文中介绍，在同行评审中进行了三篇文章，并在国际期刊的开发中介绍了三篇文章，以及三篇相关的学术会议演讲。