FT-ICR MS分析を用いたフィンランド泥炭林の溶存有機物の役割とその影響評価

使用 FT-ICR MS 分析评估芬兰泥炭林中溶解有机物的作用和影响

基本信息

批准号：
20KK0241
负责人：
大橋瑞江
金额：
$ 11.9万
依托单位：
University of Hyogo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Fund for the Promotion of Joint International Research (Fostering Joint International Research (B))
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-10-27 至 2025-03-31
项目状态：
未结题

项目摘要

北緯66度以北に広がる周極域北方林の土壌には、膨大な量の炭素が数千年に亘って泥炭(Peat)として蓄積されており、地球温暖化の防止に貢献している。Peatの分解は溶存性の易分解性DOMが土壌微生物活動のプライミング効果を引き起こすことで進行する。北方林におけるPeatの分解をもたらす有機物についてその起源を明らかにした例は見られない。そこで本研究は、フィンランド北方林のPeatの分解機構と、その結果流出するDOMの変遷を解明するため、①樹木の地下部から生産される有機物の採取法の検討と、②Peatの分解を計測するための予備実験を実施した。①については、野外に生育するアカエゾマツ成木の細根からシリンジ法を用いて根滲出物を採取する際の条件検討を行った。その結果、既往研究と同様に，培養で使用する溶液の種類は根滲出物量に影響することが示された。さらに根滲出物量は細根を溶液に浸漬してからの経過時間によって異なることが明らかになった。本実験により、シリンジ法において根滲出物を採取する際，溶液の種類や採取時間によって根滲出物量が影響を受けることから，実験目的に合わせた条件設定が必要であることを示した。②については、フィンランド北東部の泥炭再生造林地で、ヨーロッパアカマツの根から根の滲出物を2022年夏に採取した。同時に試験地より泥炭土壌を採取し、根の滲出物の添加の有無によるCO2放出量の違いを計測した。その結果、根滲出物の添加により、CO2放出量が有意に増加し、根の滲出物が、泥炭土壌の分解を促進させる効果を持つことが予想された。

在北部66°N以北的周围极性北方森林的土壤中，已经积累了大量碳作为泥炭已有数千年的历史，这有助于预防全球变暖。当溶解，易于降解的DOM溶解时，泥炭的降解会导致土壤微生物活性的启动作用。没有揭示了有机物的起源的例子，这些例子已经揭示了北方森林中泥炭的分解。因此，为了阐明芬兰北方森林中泥炭分解的机制以及结果流出的DOM的变化，我们进行了1）研究了一项研究，研究了收集从树的地下部分收集有机物的方法，以及2）一个初步实验，以测量Peat分解。关于①，检查了使用注射器方法在户外生长的成年红松树的细胞根系中收集根部渗出液的条件。与以前的研究一样，培养物中使用的溶液类型会影响根部渗出量的量。此外，揭示了根部渗出量的量取决于将细根浸入溶液中以来经过的时间。该实验表明，当使用注射器方法收集根渗出液时，根渗出液的量会受到溶液类型和所花费的影响，因此必须根据实验目的设置条件。关于②，在2022年夏天，在芬兰东北部的一个泥炭回收的造林区中，从欧洲红松树的根部收集了根渗出物。同时，从测试地点收集泥炭土，并根据是否添加了根渗出物，测量了二氧化碳释放的差异。结果，可以预测，根的添加会显着增加二氧化碳的释放，并且根渗出液具有促进泥炭土壤分解的作用。