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独立行政法人森林総合研究所 |
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北海道支所植物土壌系研究グループ |
石塚成宏 |
立地環境研究領域養分環境研究室 |
高橋正通・阪田匡司 |
北海道大学農学部 |
波多野隆介 |
東京農工大学農学部 |
楊 宗興 |
名古屋大学農学部 |
竹中千里 |
平成12〜14年度合計予算額 8,794千円
（うち、平成14年度予算額 2,971千円）
国内の森林におけるCH4吸収量とN2O発生量に関する研究は遅れており、測定実績が限られている。北海道と関東地方、琵琶湖周辺に限られていたCH4吸収、N2O生成フラックス観測を全国規模でおこない、そのフラックス形成メカニズムを解明することを目的とした。北海道から沖縄までに設置した30点以上の試験地においてCH4およびN2Oフラックス観測をおこなった。CH4平均吸収速度は、0.14mgＣm-2d-1（沖縄・南明治山）から5.15mgＣm-2d-1（加波山広葉樹林）の範囲を示した。北海道の観測値は1.57±0.85mgＣm-2d-1と低く、本州以南は2.13±1.21mgＣm-2d-1と高かった。各生態系間のCH4平均吸収速度は、表層5cmの土壌のCH4酸化能と高い正の相関を示した。東海地方の試験地の土壌において、CH4吸収量と水溶性アルミニウム濃度の間に負の相関、CN比との間に正の相関が認められた。土壌に1mMと5mMのアルミニウム水溶液を添加した場合CH4吸収量が抑制され、5mMの抑制量の方が大きかった。この結果より、水溶性アルミニウムがCH4吸収量を抑制する物質のひとつであることが示された。また、山火事跡の土壌では水溶性アルミニウムが増加し、CH4酸化を抑制している可能性が示唆された。N2Oフラックスは地温の上昇にともない指数関数的に増加した。N2Oの年問放出量は流域によって0.03〜0.8kgＮha-1yr-1と大きく異なった。高N2Oフラックスの森林ほど土壌の硝酸態窒素濃度が高く、また深部にまで硝酸態窒素が到達していた。室内実験の結果から、高N2Oフラックス地では低N2Oフラックス地に比べると、窒素負荷に対してより鋭敏に反応し多くのN2Oを生成した。河川中の硝酸態窒素濃度とN2Oフラックスの問には正の相関が認められ、河川の硝酸態窒素濃度から流域スケールのN2O放出量推定する手法が有効であると考えられた。森林の窒素過剰に伴うN2Oの放出係数は3.1%と見積もられた。
メタン、亜酸化窒素、森林土壌、広域観測、温室効果ガス