微気候変動の森林土壌系への影響評価

评估小气候变化对森林土壤系统的影响

• 批准号: 06760138
• 负责人: 平井 英明
• 金额: $ 0.58万
• 依托单位: Utsunomiya University
• 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: 1994
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1994 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06760138/
• 关键词: 森林土壌; 乾燥化; 土壌平衡溶液; 酸性化; 酸化・還元条件

【目的】わが国の森林土壌の分類においては、その大部分を占める褐色森林土壌はおもに水分環境の相違をもとにB_A型からB_F型の6土壌型に細分されており、これらの土壌特性の相違を調べることは、気候変化が森林土壌に及ぼす影響を知る手がかりとして有効であると考えられる。本研究では、気候、植生、母材、が同一で微環境の異なる森林土壌系の特性を把握することにより、温暖化にともなって起こる可能性のある乾燥化に対して、土壌の変化を予測する手がかりを得ることを目的としている。【結果・考察】供試土壌は斜面上部(B_B型)と下部土壌(B_D型)である。上部は乾燥の影響を受け易く、下部は湿潤であり、スギの生育は下部の方が上部よりも良好であった。土壌溶液・土壌平衡溶液中の硝酸イオンは斜面上部で少なく、斜面下部で多くなる傾向を示した。土壌平衡溶液に関しては、斜面上部ではAl^<3+>が多く、下部ではMn^<2+>が多くなっていた。斜面下部の水分供給量の多さがMn^<2+>の溶出と関連していることを考慮すると斜面下部は上部に比べてより還元的であることが示唆される。粘度鉱物は斜面上部でAl-VermiculiteとIllite、下部ではChroliteが卓越した。土壌平衡溶液中のAlの形態に関しては、斜面下部の表層付近では主な形態がAl^<3+>であり、下層(20〜40cm)では6量体が多かった。斜面上部では、表層、下層ともにAl^<3+>が全Alのほとんどを占めた。土壌平衡溶液における斜面下部でのアルミニウムの形態変化は、表層で酸の付加により溶出したものが、pHの上昇に伴い下層にゆくにつれ徐々に沈殿してゆく様子を表していると考えられる。これに対して斜面上部では土壌の酸性化が斜面下部に比べて進行し、pHが低下したため下部でみられたようなアルミニウムの沈殿が起こりにくいと考えられた。以上のことから、斜面上部の土壌はより乾燥した条件におかれており、酸性化が土壌の下部まで進行しつつあるのに対して、斜面下部ではその酸性化を中和する能力が下層土壌に存在することが明らかになった。また、地形の違いによる土壌中の水分量の違いにより、酸化・還元条件が変化し、土壌溶液中の溶存イオン種に大きく影響を及ぼしていることも明らかになった。

[目的]在日本森林土壤的分类中，主要根据水分环境的差异，将占森林土壤大部分的棕色森林土壤细分为B_A型至B_F型6种土壤类型。被认为是了解气候变化对森林土壤影响的有效线索。在这项研究中，通过了解具有相同气候、植被和母质但不同微环境的森林土壤系统的特征，我们将预测土壤因全球变暖可能发生的干燥而发生的变化，从而获得线索。 [结果/讨论] 试验土为斜坡上部（B_B型）和斜坡下部（B_D型）。上部较易干燥，下部较湿润，下部雪松生长较上部好。土壤溶液和土壤平衡溶液中硝酸根离子均呈现坡顶较少、坡底较多的趋势。土壤平衡溶液中，坡体上部Al^<3+>含量较多，下部Mn^<2+>含量较多。考虑到坡底大量供水与Mn^<2+>的洗脱有关，建议坡底比上部还原性更强。斜坡上部粘土矿物为铝蛭石、伊利石，下部为铬铁矿。从土壤平衡溶液中Al的形态来看，坡底近表层以Al^<3+>为主，下层(20~40cm)以六聚体为主。在斜坡上部，Al^3+占表层和下层总Al的大部分。土壤平衡溶液中坡底铝形态的变化被认为反映了由于加酸而在表层洗脱的铝随着pH值的升高而逐渐向下层沉淀的事实。另一方面，在斜坡上部，土壤酸化比斜坡下部更严重，pH值下降，使得铝难以像下部那样沉淀。由上可知，上坡土壤处于较干燥的条件下，酸化正在向土壤下部进行，而下坡土壤中和酸化的能力较低。有。研究还表明，由于地形差异导致土壤含水量不同，氧化和还原条件也会发生变化，这对土壤溶液中溶解的离子种类有显着影响。