人工的な窒素負荷が河川の樹木の生態に与える影響と樹木構成の変化

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本研究の主たる課題は、1)植物による一次生産によって、供給される窒素の定量的な評価と2)根粒菌と共生する様々な植物による根粒菌による窒素ガス由来の土壌への窒素供給量の評価である。1)に関しては、昨年までに得られた、砂州上に生育する草本の量を砂州表面の土壌中の窒素濃度、構成材料の粒径、周辺の樹木の量の関数として見積もる経験式に対し、観測河川を追加することで、適応性を確認すると同時に、より一般的な形にした。2)に関しては、昨年度までに行ったクズに関する観測及び分析に引き続き、ニセアカシア及びイタチハギの窒素固定特性を求めた。その結果、根粒菌による窒素固定は、土壌中の窒素濃度に大きく依存すること、しかも、土壌全窒素濃度が0.2-0.3%を境に、それより値が小さい間は、窒素固定は活発に行われ、その値を上回ると窒素固定の割合は急激に減少するという、クズで得られた結果とほぼ同様な結果が得られた。これらの結果より窒素固定率に関して環境要素の関数として表すことの一般性が確かめられた。以上の結果の実用化のために、これまでの観測結果データを再整理し、洪水かく乱による植物の流失、樹木の侵入特性や侵入後の生長過程における自己間引き等に関する経験的な関係を引き出した。その後、これらと上記の経験式を組み合わせることで、水文データと砂州地形から、長期間にわたる植物遷移の過程をシミュレートするモデルを作成、さらに、いくつかの河川に適用することで、モデルの適応性を検証した。