共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 泥炭の好気的分解にともなうCO2およびCH4放出量の定量化
新規・継続の別 継続（平成26年度から）
研究代表者／所属 北大大学院農学研究院
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 平野高司

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

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 石井吉之 北大低温研

研究目的 北半球の高緯度地域化から熱帯まで地球上で広く分布する泥炭地は巨大な量の炭素を土壌有機物（泥炭）として蓄えてきた。しかし，森林伐採や火災，排水をともなう土地利用変化（小規模農地や産業プランテーションの開発）などの主に人為的な環境撹乱にさらされており，近年，泥炭炭素の脆弱性が急速に高まってきている。本研究では，土地利用条件が異なる熱帯泥炭生態系において，自動開閉式の土壌チャンバーシステムを用いて泥炭からの主要な温室効果気体であるCO2とCH4の放出・吸収速度（フラックス）を連続測定し，温室効果気体の放出量と泥炭の好気的分解速度の定量化し，それらに与える土地利用変化の影響を明らかにすることを目的とする。
　　
研究内容・成果 マレーシアの3サイト（MLM，CMC，SBW）において，自動開閉式チャンバーシステム（北海道大学低温科学研究所技術部作製）により，泥炭土壌表面からのCO2とCH4の放出速度（フラックス）を連続観測した（図(1)-3）。チャンバーシステムは，不透明の塩ビ製チャンバー（高さ40 cm，内径25 cm，有効容積0.0177 m3，底面積 0.0491 m2）16台とコントロールボックスで構成され，コントロールボックス内には，エアポンプ，電磁弁（流路切替用），ガス（CO2，CH4，H2O）分析計（Ultraportable Greenhouse Gas Analyzer (915-0011)， Los Gatos Research社製）およびデータロガー（CR1000， Campbell社製）が内蔵されている。各チャンバーは，225秒ごとに順次，閉鎖して流路が切替わり（1時間で1周り），閉鎖中のチャンバー内のガス濃度の上昇速度からCO2とCH4のフラックスを計算した。なおCH4フラックスについては，泥炭面からの蒸発にともなう「水蒸気による希釈効果」を補正した。同時に，チャンバー内気温，地温，土壌水分，地下水位などの環境要因の観測も行った。
　森林サイト（MLMとCMC）では雨季に地下水位が上昇し，-0.1 m以上まで上昇するとCO2フラックスが大きく低下した。これは，土壌表面が飽和するとともに湛水条件になり，土壌中への酸素の供給が大きく制限されるとともにCO2の大気への拡散が抑制されるためである。MLMでは地下水位が-0.2 mを下回ることがほとんどなかったため，低水位による泥炭の好気的分解の促進を観測することはできなかった。一方，CMCでは-0.6 m程度まで地下水位は低下したが，-0.2 m以下において地下水位とCO2フラックスの間に明瞭な関係はみられなかった。一方，オイルパーム園（SBW）では，地下水位が調節されているにもかかわらず，降水量の多寡に連動して地下水位は-0.8〜-0.2 mの範囲で変動し，地下水位の低下にともなってCO2フラックスが上昇する傾向を示した。
　　
成果となる論文・学会発表等