北里大学 獣医学部 生物環境科学科

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森林生態系における窒素循環(生物環境)

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植物生態学系研究室(里山環境学)

  窒素は植物の必須元素で,欠くことのできないものですが,土壌中に最初から存在しているわけではなく,窒素酸化物やアンモニアが雨に溶けて供給されたり,大気中の窒素がマメ科植物などの根に存在する根粒菌によって固定されたりすることで次第に土壌中に増えていきます。雨に溶けている窒素は森林生態系で植物や微生物に利用されますが,雨の多い日本では,一部が渓流水に流出していきます。窒素は植物に利用された後,落葉として土壌に還元され,微生物の分解を経て再び植物に利用されるようになることで森林生態系の中で循環しています。この窒素の循環は流出する窒素の量に影響します。そこで私達の研究室では,青森の森林生態系における窒素循環と渓流水中の窒素濃度との関係についての研究を進めています。

  今年は土壌中の窒素量と渓流水中の窒素濃度との関連について検討しています。スギやヒノキアスナロ(青森では“ヒバ”と呼ばれます)の人工林,あるいはブナ林での調査をしています。写真1は,ブナ林で土壌試料を採取した際の様子です。土壌試料する場所の近くを流れている渓流の水も試料として採取します。採取した試料は研究室に持ち帰って化学分析を行います。この調査は,麓の標高115mの地点から始めて標高720m地点まで行います。十和田キャンパスに戻るためには写真2のミズバショウの群落のある場所や写真3の八甲田山系を望む地点を通ります。5月上旬には雪が残っていますが,3週間すると木々が芽吹いて新緑の季節となります。こうした自然の変化を直接目にすることができます。
  分析実験は室内で行いますが,試料採取をはじめとした調査はフィールドに出かけます。特に,この森林生態系の窒素循環の研究では,定期的に試料を採取して分析する必要がありますので,出かける機会がたくさんあります。青森の自然を知るためには良い研究です。皆さんも一緒に取り組んでみませんか?

  • 写真1:渓流水採取地点のブナ林(2020年7月9日撮影)
  • 写真2:ミズバショウの群落(2020年5月7日撮影)
  • 写真3:八甲田山系(手前は牛を放牧するための公共牧場:2020年5月29日撮影)

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