中部アフリカ熱帯林における深層土壌の生態学的意義－オキシソルにおける窒素回収機構

中部非洲热带森林深层土壤的生态意义——氧化土中的氮回收机制

基本信息

批准号：
13J06387
负责人：
柴田誠
金额：
$ 1.41万
依托单位：
Kyoto University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2013
资助国家：
日本
起止时间：
2013-04-01 至 2015-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

これまでの中部アフリカ熱帯林における申請者の研究から、中程度の酸性土壌に成立する熱帯林では、土壌中の下方浸透水を通して硝酸態窒素が大量に下層土壌へ移動している一方、強酸性土壌に成立する熱帯林では既存の知見と同様に表層土壌のルートマットから下層へ窒素が漏れる事無く回収されていることが明らかとなった。リンの大部分が難溶性として存在する強風化土壌に成立する熱帯林では、一部の有機態リンが植物のリン源として重要であると考えられており、植物は根から酸性フォスファターゼ（ACP）を滲出して有機態リンを利用している。ACPは窒素を大量に必要とする酵素であるため、窒素動態とリン動態が連動しているとすれば、可給態窒素量が多い土壌層位の樹木根におけるACP活性が高い事が予想される。このことから本研究では「中程度酸性土壌の地点ADでは強酸性土壌の地点MVに比べてマメ科植物の優占割合が高く、表層土壌の硝酸態窒素量が高い為にリン獲得に多くの窒素を投資してACP活性を高く維持しており、それが両森林で異なる窒素動態の原因である」という仮説を立て、現場でのみ測定可能な酵素活性を引き続き測定した。その結果、根1g当たりのACP活性はADのO層が、ADのA層に対して、更にMVの両層に対して有意に高い値を示した。一方、活性値に細根量を乗じて面積当たりに換算すると、O層、A層ともに森林間で違いはなかった。以上よりO層に関しては、MVと比べて窒素資源が豊富にあるADにおいて根重あたりのACP活性が高くなるというように、窒素動態とリン動態が連動している事が推測された。反対に窒素資源の乏しいMVでは根重あたりのACP活性は低いものの、根量が多い事により面積当たりの活性では根量の少ないADとの差が見られなかった。このように、窒素資源量が異なるO層においてリン獲得における戦略が両森林で異なっていた。

从在中非酸性土壤中建立的热带森林中的申请人的研究，硝酸盐氮通过土壤中的向下渗透性移动到下部土壤，但强烈酸性。像现有知识一样，在土壤中建立的热带森林已经回收了，而没有从地面土壤上的根垫泄漏到下层的氮。在大多数苦苦挣扎的强风中形成的热带森林中，某些有机磷被认为是植物的磷源，并且植物是酸性的fosfatase（ACP）。由于ACP是一种需要大量氮的酶，因此，如果氮动力学和磷链接在一起，则土壤层中的ACP活性很高。因此，在这项研究中，“与强酸土壤点MV相比，中等酸性土壤中的AD具有更高的优势豆植物，并且表面土壤中的硝酸盐氮量很高，因此许多磷的获取。假设氮是通过投资ACP活动高的投资，这是两种森林中不同氮王朝的原因。”他继续衡量只能在现场进行测量的酶活性。结果，每个根的ACP活性在AD的AD层显示出明显更高的值，但进一步与AD A层A层相对。另一方面，如果将细根的数量乘以激活值，则O-层和层层之间没有差异。从上面的角度来看，关于O -layer，据推测，氮动力学和磷动力学是连接的，因为与MV相比，ADS中的ACP活性较高，ADS中的ACP活性较高。另一方面，在氮资源较差的MV中，每个根的ACP活性较低，但较大的根量并未显示AD的差异，每个区域的区域中的根部较小。以这种方式，在具有不同氮资源的O-层次中，磷获取的策略是不同的。