Soil organic matter contributing to carbon sequestration in boreal ecosystems

地球規模でのカーボンシンクとして注目されているシベリアのタイガ林下のO層を永久凍土分布および森林火災の影響に基づいて試料採取し、各種O層の理化学的特徴と溶存成分の溶出について検討した。シベリアの永久凍土の分布は東西で変化しており、西から東にかけて永久凍土の厚さが増加し、不連続永久凍土から連続永久凍土が広がっている。O層の厚さは10-20cmで同程度であったが、O層を被覆する地衣・蘚苔類の種類が西の不連続永久凍土地帯では多種多様であったのに対し、東では貧相であった。C/N比や灰分含量は東西で明瞭な違いは認められなかったが、地衣類被覆のO層は著しく高いC/N比を示した。しかし、O層の分解程度が進行するとC/N比も一様な値に収束する傾向が認められた。コケ類被覆のO層では溶存有機物および溶存イオンの生成量が東の連続永久凍土上のO層で多い傾向が認められ、且つ鉱質土壌への収着能が高い疎水性画分の割合が高かった。連続永久凍土分布域ではO層から比較的難分解性の有機物が鉱質土壌へ供給されているものと考えられ、鉱質土壌の炭素蓄積に貢献していると考えられた。一方、森林火災を受けたO層はC/N比が低く、O層上部のC/N比が高い有機物が優占して焼失したと考えられた。溶存有機態炭素の生成量は火災を受けたO層で少なかったが、O層の質の変化よりもO層の炭素量に依存した溶出を示した。また、溶存炭素が多いO層は塩基の溶出も多かった。植物養分としての塩基類の溶出は灰分含量などの無機成分に依存せず、全炭素および水溶性炭素に依存していたため、有機物の分解過程で生成・溶出するものと考えられた。すなわち、O層は炭素だけでなく植物生育への養分供給も果たしていると考えられた。また、火災後のO層の回復にはおよそ50年以上が必要であることが時間経過に伴うO層の理化学性の変化から推測された。このO層の回復は永久凍土分布域特有の表層地形であるハンモック地形の形成にも関与していることが予測された。

地球規模でのカーボンシンクとして注目されているシベリアのタイガ林下のO層を永久凍土分布および森林火災の影響に基づいて試料採取し、各種O層の理化学的特徴と溶存成分の溶出について検討した。シベリアの永久凍土の分布は東西で変化しており、西から東にかけて永久凍土の厚さが増加し、不連続永久凍土から連続永久凍土が広がっている。O層の厚さは10-20cmで同程度であったが、O層を被覆する地衣・蘚苔類の種類が西の不連続永久凍土地帯では多種多様であったのに対し、東では貧相であった。C/N比や灰分含量は東西で明瞭な違いは認められなかったが、地衣類被覆のO層は著しく高いC/N比を示した。しかし、O層の分解程度が進行するとC/N比も一様な値に収束する傾向が認められた。コケ類被覆のO層では溶存有機物および溶存イオンの生成量が東の連続永久凍土上のO層で多い傾向が認められ、且つ鉱質土壌への収着能が高い疎水性画分の割合が高かった。連続永久凍土分布域ではO層から比較的難分解性の有機物が鉱質土壌へ供給されているものと考えられ、鉱質土壌の炭素蓄積に貢献していると考えられた。一方、森林火災を受けたO層はC/N比が低く、O層上部のC/N比が高い有機物が優占して焼失したと考えられた。溶存有機態炭素の生成量は火災を受けたO層で少なかったが、O層の質の変化よりもO層の炭素量に依存した溶出を示した。また、溶存炭素が多いO層は塩基の溶出も多かった。植物養分としての塩基類の溶出は灰分含量などの無機成分に依存せず、全炭素および水溶性炭素に依存していたため、有機物の分解過程で生成・溶出するものと考えられた。すなわち、O層は炭素だけでなく植物生育への養分供給も果たしていると考えられた。また、火災後のO層の回復にはおよそ50年以上が必要であることが時間経過に伴うO層の理化学性の変化から推測された。このO層の回復は永久凍土分布域特有の表層地形であるハンモック地形の形成にも関与していることが予測された。