Departmental Bulletin Paper 北海道東部のミズナラ造林地における土壌の炭素および窒素の蓄積様式 : 連続した0~40年生林分を用いた解析
Accumulation patterns of soil carbon and nitrogen in a Japanese oak (Quercus crispula) plantation in eastern Hokkaido : Analyses using continuous 0-40 years old stands

大津, 洋暁  ,  菱, 拓雄  ,  田代, 直明  ,  井上, 幸子  ,  長, 慶一郎  ,  緒方, 健人  ,  馬渕, 哲也  ,  榎木, 勉

96pp.1 - 15 , 2015-03-30 , 九州大学農学部附属演習林
ISSN:0453-0284
NCID:AN00055178
Description
本研究は0年生から40年生のミズナラ造林地において下層種であるミヤコザサを含む植生構造の造林後の林齢によって生じる変化が,土壌の炭素と窒素の蓄積,またC/N比に与える影響を評価した。下層種現存量は造林後7年目に極大値となる一山型分布を示した。一方上層種は調査期間中増加し続け,8年目以降は全ての林分において上層種が下層種を上回っていた。葉面積指数の変化から林冠の閉鎖が造林後12年目に起こっていた。林齢による土壌の炭素と窒素の蓄積は両方とも粗大有機物の集積するO層での変化が最も大きく,表層,深層の鉱質土の順に変化が小さくなった。O層で観察された変化は全て林分発達初期に起こっており,炭素蓄積量は造林後10年,窒素蓄積量は20年目まで増加した。O層の炭素蓄積量,および窒素蓄積量は上層木の着葉量との間に正の相関が見られた。O層の窒素蓄積量とC/N比は,下層種の現存量との間にそれぞれ負の相関,正の相関関係が見られた。一方,鉱質土層の窒素蓄積量はササの細根量と負の相関にあった。これらの結果から,林齢の増加に伴う林冠閉鎖や下層種の増減といった植生構造の変化が土壌の炭素および窒素の蓄積に影響を及ぼしていると考えられた。
This study assessed the effect of the change in forest structure including understory vegetation of Sasa nipponica on soil C and N accumulation from 0 to 40-yr Japanese oak (Quercus crispula) plantation chronosequence. The peak of understory biomass was at 7 years after afforestation. Biomass of the overstory species linearly increased, and the biomass of overstory species was more than that of understory species after 8-yr. According to leaf mass index change along with stand age, canopy closure was occurred about 12 years after afforestation. The ranges of temporal changes in both soil C and N accumulations increased from surface to deep soil layers. The changes in C and N accumulation of O layer were large during early stage of stand development, and C and N accumulations increased until 10 years and 20 years after afforestation, respectively. Overstory leaf mass positively correlated with C and N accumulations in O layer. Understory biomass negatively correlated with N accumulation in O layer and positively correlated with C/N ratio. The N accumulations both in mineral soil 0-4 and 4-8cm in depth were negatively correlated with fine root mass of S. nipponica. The results suggested that change in vegetation structure such as canopy closure by overstory and dynamics of understory biomass affected soil C and N accumulations.
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http://catalog.lib.kyushu-u.ac.jp/handle/2324/1508415/p001.pdf

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