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[研究代表者] |
国立環境研究所生物圏環境部環境微生物研究室 ●広木幹也 |
[環境庁 国立環境研究所] |
生物圏環境部 環境微生物研究室 ●広木幹也・渡辺 信 |
１４，１０１千円
（平成７年度予算額 ４，７０５千円）
土壌中の有機物分解活性の変動とその要因について野外で解析するために、土壌からの二酸化炭素（ＣＯ2）発生量を簡便かつ正確に測定し得るシステムを開発する必要がある。本研究において小型軽量の携帯型赤外線式ＣＯ2濃度測定器を用いたＣＯ2発生量測定システムを検討した結果、一定流量で通気したチャンバー内のＣＯ2濃度変化からＣＯ2発生速度を求めることができた。
福島県南会津郡南郷村、伝上山中腹（落葉広葉樹林、凝灰岩を母材とした褐色森林土壌）の星根上から沢に向けて４地点（Ｓ１〜４）において、土壌表面からのＣＯ2発生速度を測定し、各地点の０〜３０または４０ｃｍ層までの土壌を３層位に分けて採取、室内（２２℃）で培養し、ＣＯ2生成速度・土壌中の炭素含量、窒素含量および微生物バイオマスの関係を解析した。比較的平坦な落葉広様樹林内の５地点（Ｍ１〜５）で土壌表面からのＣＯ2発生量およびリター分解量を経時的に調べ、リターおよび表層土壌を室内で培養し、ＣＯ2生成速度、土壌中の炭素・窒素含量および微生物バイオマスの関係を解析した。Ｍ１〜５のリターフォールは４８５ｇｍ-2ｙｒ-1であり、これらのリターは６〜１１月の間に３１％分解した。夏季のＣＯ2発生量（３３〜２２０ｍｇＣｍ-2ｈ-1）と土壌水分含量との間に負の相関関係が認められた。室内培養実験では、リター（５１〜８３ｍｇＣ／ｋｇ／ｈｒ）および表層１０ｃｍ以内の土壌（０．３〜４．４ｍｇＣｋｇ-1ｈ-1）からはＣＯ2の発生が認められたが、それ以下の層（０．２ｍｇＣｋｇ-1ｈ-1以下）ではＣＯ2発生はわずかであった。Ｓ１〜４の土壌からのＣＯ2発生速度は微生物バイオマスとの間に相関が高く、また、微生物バイオマスおよびＣＯ2発生速度は土壌中の炭素含量よりも窒素含量と相関が高かった。微生物バイオマス当たりの呼吸活性はリター（６．８ｍｇＣｇＣ-1ｈ-1）よりも土壌中（１．１ｍｇＣｇＣ-1ｈ-1）の方が高かった。野外での実測値と室内培養実験における層位ごとのＣＯ2発生速度から、土壌中の微生物によるＣＯ2の生成は大部分がリター層および表層１０ｃｍ以内の土壌において行なわれていると推察された。
土壌呼吸、土壌有機物、二酸化炭素、バイオマス、微生物