北海道における森林流域の炭素、窒素および他の元素の動態パターン

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本研究は北海道大学北方生物圏フィールド科学センターの雨龍研究林で行った。2003年6月に泥川流域内、異なる林分6箇所を選んで固定観測地を設定した。これらの林分は、湿地アカエゾマツ林(1箇所)と河畔ハンノキ林(2箇所)と斜面針広混交林、落葉広葉樹林(3箇所)を含んでいる。調査項目はリターフォールによる養分インプット量、降雨による養分インプット量、土壌養分貯留量、土壌窒素無機化と硝化速度などである。これまでのおもな研究結果は以下の通りである。1.リターフォールによる窒素インプット量:年間リターフォール量は林分により異なっていた。最も低いのが湿地アカエゾマツ林で1444kg/haであり、最も高いのが河畔ハンノキーヤチダモ林で5315kg/haであった。年間リターフォールからの窒素インプット量は、林分によって異なり、湿地アカエゾマツ林が11kg N/haで、河畔ハンノキ林が130kg N/haであった。2.林内雨による全窒素インプット量:二年間に各林分の平均林内雨量は湿地アカエゾマツ林が583mm、河畔ハンノキ林が643mm、斜面針広混交林が512〜648mmであった。林内雨による全窒素インプット量はそれぞれ2.22、2.97〜3.64、3.04〜3.61kg N/haであった。3.土壌窒素無機化・硝化速度:0〜10cmの土壌窒素無機化速度は林分によって異なり、最も高いのが河畔ハンノキ林(503μg N/kg/d)であり、最も低いのは湿地アカエゾマツ林(276μg N/kg/d)であった。10〜30cmの土壌も同じパターンを示していた。また、土壌窒素硝化速度は0〜10cmで16〜414μg N/kg/d、10〜30cmで15〜161μg N/kg/dとなり、林分間の違いが大きかった。4.土壌窒素無機化速度および硝化速度は、リターフォールの窒素インプット量、土壌水分および土壌全窒素蓄積量による影響を強く受けることが認められた。