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泥炭湿地の保全及び賢明な利用のための泥炭土の分解制御に関する研究

控制泥炭土分解以保护和合理利用泥炭湿地的研究

基本信息

批准号：
02J00203
负责人：
飯山一平
金额：
$ 2.5万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

前年度に続き、農地に隣接する原生湿原である美唄湿原を調査対象地とした。著しい乾湿履歴に曝されている排水路近傍において、地下水位と共に、泥炭土壌中のCO_2濃度分布変化を深さ10cm毎に、週に1〜2度の頻度で測定した。また、CO_2濃度の測定深度毎に100cm^3の不撹乱試料を採取し、土壌ガス拡散係数-気相率曲線を実測した。さらに、泥炭土壌の分解の指標として、当該深度ごとのC-N比を評価した。実測された泥炭土壌のガス拡散係数-気相率曲線は、既往の研究にある鉱物土壌のガス拡散係数-気相率曲線の予測モデルによって著しく過大評価されたことから、泥炭土壌の性質を考慮に入れたガス拡散係数の予測モデルを提案する必要があると考えられた。また、泥炭土壌の分解が進行するにつれてガス拡散係数が上昇する傾向が見られたことから、泥炭土壌の好気的な分解が土壌通気性を向上させ、さらに分解を助長する、という正帰還的な機構の存在が示唆された。4月の融雪から11月の降雪までの間の泥炭土壌中のCO_2濃度の変動範囲は、深さ50cmで4.9〜8.4%、深さ40cmで3.0〜7.1%、深さ30cmで2.0〜4.8%、深さ20cmで0.14〜1.32%、深さ10cmで0.05〜0.33%であった。また、地下水位変動との対応から、泥炭土壌中のCO_2濃度の上昇には、融雪後の地下水位低下に伴う土壌呼吸による漸増に加え、強雨後の急激な地下水位上昇に伴い深層に存在していた高濃度のCO_2が押し上げられ、浅層のCO_2濃度を上昇させる場合があると考えられた。このことは、泥炭土壌中のガス移動量を評価する際に、土壌中のガス輸送の主要な機構とされている拡散現象に加え、移流による輸送を考慮に入れる必要があることを意味しており、既往の研究で報告されてきた泥炭地湿原からのCO_2放出量の大きな季節変動を説明、予測する上で有意義な知見と言える。

Previous year's survey of the original wet land adjacent to the cultivated land The distribution of CO_2 concentration in peat soil changed to a depth of 10cm per day and a frequency of 1 ~ 2 degrees per week. The CO_2 concentration was measured at a depth of 100 cm^3 without disturbing the sample, and the dispersion coefficient-phase ratio curve was measured. In addition, the index of peat soil decomposition and the C-N ratio at the depth are evaluated. The dispersion coefficient-phase ratio curve of peat soil was measured in previous studies. The dispersion coefficient-phase ratio curve of peat soil was predicted in previous studies. The properties of peat soil were considered. In addition, the decomposition of peat soil has a tendency to increase the dispersion coefficient. The decomposition of peat soil has a tendency to increase the permeability of peat soil. The decomposition of peat soil has a tendency to increase the permeability of peat soil. The CO_2 concentration in peat soil varies from 4.9 to 8.4% at depths of 50cm, 3.0 to 7.1% at depths of 40 cm, 2.0 to 4.8% at depths of 30cm, 0.14 to 1.32% at depths of 20cm and 0.05 to 0.33% at depths of 10cm. In this paper, the author points out that CO_2 concentration in peat soil increases gradually due to groundwater table lowering after snowmelt, soil respiration increases gradually due to groundwater table lowering after snowmelt, rapid groundwater table rise due to heavy rainfall, high CO_2 concentration exists in deep layer, and CO_2 concentration in shallow layer increases gradually due to precipitation. The main mechanism of CO_2 transport in peat soil is discussed. The seasonal variation of CO_2 emission in peat soil is explained and predicted.