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リン欠乏環境下における樹木・微生物の土壌有機態リン獲得戦略

缺磷环境下树木和微生物对土壤有机磷的获取策略

基本信息

批准号：
16J11390
负责人：
横山大稀
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

強風化土壌において森林生物（樹木・微生物）のリン獲得は有機態リンに依存しているといわれている。本研究では、リン循環モデルを作成し、ボルネオ島、キナバル山の9つの熱帯降雨森林におけるリン循環、および森林生物の有機体リン依存度を評価した。このモデルでは、地上部リター・細根・微生物によって有機態リン・無機態リンを土壌に供給する。同調査地におけるリン供給量のデータを引用し、各要素（地上部リター・細根・微生物）のリン組成（有機態リン・無機態リン）を分析することで、土壌に供給される有機態リン・無機態リンの量を推定した。さらに森林の動的平衡状態を仮定（有機態リン供給量＝有機態リン分解量、無機態リン供給量＋有機態リン分解量＝生物のリン吸収量）することで、土壌有機態リンの分解量を求め、森林生物の森林の有機態リン依存度（有機態リン分解量/全リン吸収量）を推定した。なお研究計画とは異なり、微生物のリン化学形態を31P-NMRで決定することが技術的に困難であったために、森林生態系におけるリン化学形態ごとのリン循環量を推定するまでには至らなかった。しかしながら、森林生物の有機態リン依存度は87-93%と推定され、本研究は強風化土壌における生物のリン獲得源としての有機態リンの重要性を初めて数値として示した。また土壌に供給されるリンのうち9割以上が微生物態リンのターンオーバーに由来しており、土壌微生物体内に保持されるリンが森林生物のリン獲得を支えていることが強く示唆された。

Strong Weathering Soil and Forest Organisms (Trees and Microorganisms) are dependent on organic state. In this study, we evaluated the relationship between forest life cycle and organism life cycle in the forest. The organic and inorganic forms of soil are supplied to the soil. In the same investigation, the amount of organic matter and inorganic matter supplied by soil was estimated by analyzing the composition of each element (aboveground matter, fine roots and microorganisms). In addition, the equilibrium state of forest dynamics is determined (organic species supply = organic species decomposition, inorganic species supply + organic species decomposition = biological species absorption), and the organic species dependence of forest organisms (organic species decomposition/total species absorption) is estimated. 31P-NMR was used to determine the chemical state of the microorganism. The dependence of forest organisms on organic matter was estimated to be 87-93%. This study showed the importance of organic matter in the acquisition of organic matter from highly weathered soils. The soil is supplied to the soil, and the soil is maintained in the soil.