Effect of CWD in forest soil carbon budget

CWD 对森林土壤碳收支的影响

• 批准号: 21H02250
• 负责人: 小南 裕志
• 金额: $ 9.32万
• 依托单位: Forest Research and Management Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H02250/
• 关键词: 枯死木分解; CO2放出; 細片化; 土壌炭素; 分解CO2放出; 枯死木; 土壌呼吸; 森林炭素収支

伐採を伴わない天然性林においては、成長していく樹木も長期的にはいつかは枯死して分解系に供給される。NPP（純一次生産量）における樹木成長量の寄与は30～50%程度を占めるため樹病や風害などの攪乱が発生すると、長期に蓄えられた樹体成長分の炭素が一気に枯死木として発生するため、土壌呼吸や長期土壌炭素収支における枯死木の関与は大きい。また、枯死木は小型リターと比較して材内のリグニンなどの難分解性炭素含有率が高いため、その細片化は分解されなかった基質が残って土壌に供給される過程とも考えられ、小型リターとは異なるCO2放出特性を持っている可能性がある。このように複雑な要素を持った枯死木の分解過程を発生から土壌化まで包括的にとらえることは、長期的な森林炭素収支推定において重要な課題である。本研究では全国５か所（宮城、埼玉、東京、京都、宮崎）のサイトにおいてコナラ枯死木（各約５０サンプル）を2016年に設置し、枯死木周辺の土壌呼吸測定と並行して細片化枯死木サンプルと落葉起源リターのSIR（Substrate Induced Respiration）測定を行った。SIR測定は①サンプルを粉砕し②インキュベータでサンプルを25℃とし③含水比約2.5として、まず最適含水率のポテンシャルCO2放出量を測定し④つぎに濃度が約2.5%になるようにグルコースを加えて呼吸量を測定してポテンシャル微生物活性とした。細片化枯死木サンプルのポテンシャルCO2放出量は落葉サンプルの20～30%となり、難分解性の樹皮などの影響で低い微生物活性が観測された。一方枯死木周辺の細片化有機物堆積はこのポテンシャルフラックスの低さを補う5～10倍程度の有機物蓄積が見られた。枯死木細片化に伴う土壌炭素の増大は土壌蓄積の増加と土壌CO2放出の増大の双方の機能があることが明らかとなった。

在不涉及砍伐的天然森林中，生长的树木最终会在长期内死亡并被供应给分解系统。树木生长对NPP（净初级生产力）的贡献约为30%至50%，因此当发生树木病害或风害等干扰时，树木生长中长期储存的碳会突然释放为死亡因此，枯死的树木对土壤呼吸和长期土壤碳平衡起着很大的作用。此外，由于死木比小凋落物具有更高的持久性碳含量，例如木材中的木质素，因此其碎裂被认为是未分解基质保留并供应给土壤的过程，它可能具有不同的二氧化碳排放特征。比小垃圾。枯木具有如此复杂的元素，从生成到土壤形成，全面了解枯木的分解过程是估算长期森林碳平衡的重要问题。在这项研究中，2016 年在日本各地的五个地点（宫城县、埼玉县、东京、京都和宫崎）安装了枯死的栎树（每棵约 50 个样本），在对死树周围的土壤呼吸进行测量的同时，还收集了细小的栎树碎片。对枯木样品和落叶产生的枯枝落叶进行了 SIR（基质诱导呼吸）测量。 SIR测量时，①将样品粉碎，②在培养箱中将样品升温至25℃，③将含水量设置为约2.5，首先测量最佳含水量下的潜在CO2释放量。 ④然后将葡萄糖添加到样品中。浓度约为2.5% 呼吸量被测量为潜在的微生物活性。破碎的枯木样品的潜在CO2排放量是落叶样品的20%至30%，并且由于持久性树皮的影响，观察到较低的微生物活性。另一方面，死树周围碎片有机物的积累量约为原来的 5 至 10 倍，补偿了这种低潜在通量。很明显，与枯木破碎相关的土壤碳增加具有增加土壤积累和增加土壤二氧化碳释放的功能。

项目成果

New scheme for estimation of spatio-temparal forest Carbon budget in Japan.(日本の森林の炭素収支の時空間変動を把握する新しい枠組み)

日本时空森林碳预算估算的新方案。

• 发表时间: 2022
• 作者: 小南裕志;平田晶子;勝島隆史;北村謙三;松井哲哉;深山貴文;溝口康子;森下智陽;清水貴範;高梨聡;安田幸生;吉藤奈津子;平田竜一(国環研);高橋善幸(国環研);石戸谷重之(産総研);前田高尚(産総研);村山昌平(産総研);齋藤拓(岐阜大学);深澤遊(東北大学);高木正博(宮崎大学);鈴木智之(東京大学);竹本周平(東京大学)
• 通讯作者: 竹本周平(東京大学)

ナラ枯れがコナラ枯死木の菌類群衆構造および材分解に与える影響

橡树枯萎病对栎树死树真菌群落结构和木材分解的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 木村瑳月(東北大学);深澤遊(東北大学);小南裕志;高木正博(宮崎大学);松倉君予(日本大学);潮雅之(香港科技大学);小林真(北海道大学);鈴木智之(東京大学);竹本周平(東京大学);田中延亮(東京大学);上村真由子(日本大学);門脇浩明(京都大学);衣浦晴生;山下聡
• 通讯作者: 山下聡

Change in soil carbon budget by Oak wilt disease in Japan

日本橡树枯萎病引起的土壤碳收支变化

• 发表时间: 2021
• 作者: Kominami Y.、Fakasawa Yu;Takagi M.;Suzuki T.;Takemoto S
• 通讯作者: Takemoto S

森林の枯死木が土壌炭素循環に与える影響の包括的評価の試み

尝试综合评估死林对土壤碳循环的影响

• 发表时间: 2023
• 作者: 小南裕志;深澤遊(東北大学);高木正博(宮崎大学);鈴木智之(東京大学);竹本周平(東京大学);平田晶子;高梨聡
• 通讯作者: 高梨聡

土壌呼吸ホットスポット要因としての枯死木の効果

死树作为土壤呼吸热点因素的影响

• 发表时间: 2022
• 作者: XIE Yusong;KANG Jiefeng;HIRABAYASHI Satoshi & SHIBATA Shozo;小南 裕志,深澤 遊（東北大学）,,高木 正博（宮崎大学）,鈴木 智之（東京大学）,竹本 周平（東京大学）
• 通讯作者: 小南 裕志,深澤 遊（東北大学）,,高木 正博（宮崎大学）,鈴木 智之（東京大学）,竹本 周平（東京大学）