森林生態系における水溶性有機物動態の物質循環への影響

水溶性有机物动态对森林生态系统物质循环的影响

基本信息

批准号：
11760111
负责人：
戸田浩人
金额：
$ 1.54万
依托单位：
Tokyo University of Agriculture and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1999
资助国家：
日本
起止时间：
1999 至 2000
项目状态：
已结题

项目摘要

森林生態系の物質循環を長期観測する目的で20年前に設置されたスギ・ヒノキ壮齢林小流域試験地において,無機元素だけでなく溶存有機物も含めた物質循環特性を調査した。まず,リターフォール,林内雨,樹幹流,A_0層通過雨・表土層通過雨,土壌水を分析し,近傍の落葉広葉樹二次林の物質循環と比較・検討した。また,地表面CO_2フラックスおよび土壌中CO_2濃度(深さは土壌水と同じ)の調査もおこなうとともに,地温および土壌水分(を測定した。さらに,湧水・渓流水を分析し,全国の森林地域における渓流水質とともに考察した。その結果,本試験地を降雨に伴って移動する溶存有機態炭素量(DOC)濃度は,夏期に林外雨<林内雨<樹幹流・A_0層通過雨と高まり,A_0層通過雨>表土層通過雨>土壌水・湧水と渓流水に至るまでに激減し,特に表土層通過雨と土壌水5cm間の減少が著しかった。これは,落葉広葉樹林での溶存イオンの陰イオン不足分(CBD)も同様で,CBDの主体が有機陰イオンであることを示唆した。地表面CO_2フラックスおよび土壌中CO_2濃度の高まりもDOC同様,夏期に高く,DOCは易分解性の有機物として林木やA_0層から溶出し,表土層において微生物によりただちに消費され,森林生態系においてその大部分が内部循環している考えられる。本試験地を含め全国の森林地域における平水時の渓流水はpHが中性に近く,CBDの主体がHCO_3^-となりDOC(有機陰イオン)濃度は低かった。一方,降雨イベントによる出水時の渓流水では,出水初期にDOCやNO3-濃度が上がり,他のイオン濃度は低下した。これは,出水時に地表面近くから渓流への流入を示唆している。しかし,本試験は壮齢の生態的に安定した流域であるため,出水後のDOCやNO_3^-濃度の低下が速く,これらの年間流出量に占める割合は低いと考えられる。今後,試験流域の一部伐採など(特に渓流附近の),森林管理による影響調査をおこなう必要がある。

在20年前建立的雪松和赛普拉斯森林的测试地点研究了不仅包括无机元素和溶解有机物的物质循环特征，目的是长期观察森林生态系统中的材料循环。首先，我们分析了垃圾，森林中的雨水，树干流动，穿过A_0层的雨水，穿过表土层和土壤水，并在附近的落叶阔叶二级森林中进行了比较并检查并检查了材料循环。此外，还研究了表面中的co_2通量浓度和土壤中的co_2（深度与土壤水相同），温度和土壤水分（我们测量）。此外，对全国森林地区的山流质量进行了分析并检查泉水和山流水。结果，沿夏季降雨增加的溶解有机碳（DOC）的浓度在森林外降雨<森林中的降雨<降雨<雨水通过树干流和A_0层降雨。 _0层雨>雨水穿过地面土壤>土壤水，春水和山流的水被大大减少，雨水通过地面土壤层显着下降，土壤水减少了5厘米。这类似于落叶阔叶森林中溶解离子的阴离子缺乏（CBD），这表明主CBD是有机阴离子。与DOC相似，夏季表面CO_2通量和土壤CO_2浓度的增加也很高，并且DOC易于分解有机物。人们认为水是从林木和A_0层中洗脱的，并立即被表面土壤层中的微生物消耗，大部分在森林生态系统中内部循环。全国森林地区的河水（包括当前的测试地点）接近中性，CBD的浓度主要为HCO_3^ - ，DOC（有机阴离子）的浓度较低。另一方面，由于降雨事件而流出水，DOC的浓度和NO3-在水的早期阶段增加，其他离子的浓度降低。这表明水径流期间从表面到河流的水流流动。但是，由于该测试是一个古老的生态稳定盆地，因此DOC和NO_3^的浓度在水径流后迅速降低，并且这些年度径流的比例很低。将来，有必要通过森林管理（例如测试盆地的一部分（尤其是河流）的一部分）进行影响调查。