熱帯マメ科早生樹植林地における亜酸化窒素発生の時空間変動メカニズムの解明

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2010年9月にインドネシアA.mangium植林地土壌におけるN_2Oフラックス空間変動の季節変化に関する原著論文がImpact factor 2.93と国際的に高い評価を得ているSoil Biology & Biochemistry誌、第42号1512頁から1522頁に掲載された。本論文は、N_2Oの重大な発生源と指摘されるマメ科早生樹A.mangium植林地土壌において地球統計学の手法の一つであるジオタティスティクスを用いてN_2Oフラックス空間構造の季節変化を初めて明らかにした例であり、多雨期にN_2O発生量に対する地形下部の影響が顕著であったことから、地形による層化手法を用いたN_2O発生量の評価が広域、高精度の発生量予測に有効であることを示した。フィールド調査では、インドネシアA.mangium植林地土壌においてA.mangium新鮮リター層の蓄積量を操作することで、リターからの資源供給量の違いがN_2Oの地表面フラックスに与える影響について検討した。その結果、N_2Oフラックスはリター量を林内平均量の4倍量設置したリター4倍区で少雨期から多雨期初期かけて高くなる傾向があり、リター蓄積量の増大によるフラックスの増大が示唆された。また、リター除去によるN_2Oフラックスの減少は認められず、リター層自体からのN_2O発生は少ないと考えられ、A.mangiumリターは土壌中の窒素循環やN_2Oの発生に対して窒素や炭素などの基質の供給源として働いている可能性を指摘した。この結果はA.mangium植林地土壌におけるN_2O発生抑制のためには、A.mangium高窒素濃度リターからの過剰な窒素の投入を適切に管理することが不可欠であることを示し、N_2O発生抑制を目指した今後の研究展開に大きく寄与するものである。