窒素沈着量の減少によって森林の生態系機能は回復するか

减少氮沉降能否恢复森林生态系统功能？

基本信息

批准号：
22H02386
负责人：
智和正明
金额：
$ 11.32万
依托单位：
Kyushu University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
财政年份：
2022
资助国家：
日本
起止时间：
2022-04-01 至 2026-03-31
项目状态：
未结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-22H02386/
关键词：
窒素循環森林生態系土壌生態系河川生態系回復

项目摘要

産業革命以降，増加し続けてきた大気由来の窒素沈着は，近年，世界的に減少に転じていることが指摘され始めており，森林の生態系機能が回復する可能性がある．しかし，過去の窒素沈着による負のレガシーエフェクト（土壌内の窒素蓄積，リンやカルシウムなどの窒素以外の栄養資源の減少）が大きいと，仮に窒素沈着量が減少しても生態系機能の回復が進まない可能性がある．本研究は，申請者らによる過去の観測データや既設試験地を活用することで，A）国内でも窒素沈着量が減少しているのかを検証し，B）窒素負荷による負のレガシーエフェクトを解析し，C）森林流域からの窒素流出を地域，全国スケールで解析する．2022度は，実験B），C）について実施した．B）窒素負荷による負のレガシーエフェクト解析中川，標茶，足寄，椎葉，篠栗の5地域に設置されている長期施肥試験地において5年目の施肥を行った．各サイトで統一手法による観測を行うことで，窒素沈着に対する応答性が比較可能であるという利点がある．本サイトは既に設定されており，2018年から継続的に4年分の施肥を実施している．これまでの窒素負荷が，土壌中の窒素蓄積や再循環，窒素以外の栄養元素（リン，カルシウムなど）の資源量に与える負のレガシーエフェクトを評価することを目的に，これまでに統一化された測定項目において，本年度は有機物層・表層土壌および樹冠葉を採取した．C）森林流域からの窒素流出解析高密度採水を行なった流域（博多湾流域, Chiwa et al 2012）で，同じプロトコル（地点，頻度，分析項目）で観測を開始した．採取期間は2022年11月から2023年10月を予定している．測定項目は主要イオン，全窒素・全リン，ケイ酸である．過去データと同一の手法で観測することで，厳密な比較が可能となる．現在，水試料を分析中である．

有人指出，自工业革命以来一直在增加的大气中的氮气沉积物近年来一直在全球范围内下降，并且有可能恢复森林生态系统功能。但是，如果由于过去的氮沉积而产生的负遗产影响（氮在土壤中积累，以及诸如磷和钙等非氮养分资源的减少）很大，即使氮沉积的量减少，生态系统功能的恢复也可能不会发展。这项研究使用申请人和现有测试地点的过去观察数据来确定日本的氮沉积量是否也减少了，b）分析由于氮的负载而产生的负面遗产效应，c）分析区域和国家规模上从森林盆地分析氮盆地。进行2022级实验b）和c）。 b）第五年对位于五个地区的长期施肥测试地点进行了第五年的氮负荷效果分析：中川，志贺，shigecha，ashiro，shiiba，shiiba和shinoguri。通过使用每个位点的统一方法进行观察，优势是可以比较对氮沉积的响应能力。该站点已经建立，自2018年以来，施肥已连续申请了四年。在今年，我们在这一年中收集了有机物层，表面土壤和冠层叶片，目的是评估以前氮负荷对其他营养元素（磷，钙等）的积累，再循环和资源的数量的负面遗产效应，以非氮的营养（磷，钙等）数量（磷酸化等）。 c）在收集高密度的盆地中，使用相同的方案（点，频率，分析项目）开始对森林盆地观测的氮径流进行分析（Hakata Bay Basin，Chiwa等，2012）。收集期计划于2022年11月至2023年10月。测量项目是主要离子，总氮，总磷和硅酸。通过使用与过去数据相同的方法观察，可以进行严格的比较。我们目前正在分析水样。