土壌からのCO_2放出速度の長期連続測定方法の開発

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土壌のCO_2濃度,土壌表面からのCO_2放出速度(土壌呼吸速度),および土壌の層別CO_2発生速度を長期・連続測定(モニタリング)する手法を開発し,森林において実証試験を行った(現在も継続中)。開発した手法は,小型の赤外線CO_2分析計を土壌の数深度に埋め込み,土壌CO_2濃度を連続測定し,得られたCO_2の濃度勾配,土壌のCO_2拡散係数,および土壌層でのCO_2貯留変化量を用いて,土壌中のCO_2の輸送速度(フラックス),土壌呼吸速度,CO_2発生速度を連続的に定量評価するものである。現地実験は,北海道大学苫小牧研究林の落葉広葉樹林において,1999年5月から,また隣接する苫小牧国有林のカラマツ林において2001年6月から連続して行っており,現在も継続中である。現地実験の結果,本研究で考案したシステムにより,土壌CO_2濃度および土壌呼吸速度を長期にわたり連続測定できることが実証された。土壌のCO_2濃度を,このような長期にわたって連続測定した例は過去にない。なお,2年間以上にわたる現地実験を通して得られた主要な結果は,1)土壌のCO_2濃度は,基本的には地温の変化にともなって日変化および季節変化するが,降雨にともなう土壌水分の変化にも影響を受ける,2)土壌呼吸速度は,地温の上昇にともなって指数関数的に増大し,7〜9月に最大となった,3)2000年6〜11月の無積雪期の6ヶ月間に火山性森林土壌から拡散によって大気へ放出されたCO_2量は64mol m^<-2>と推定された,4)積雪下の土壌呼吸速度はほぼ安定しており,2000年12月〜2001年3月のCO_2放出量は5.7mol m^<-2>と推定された,に要約される。