黒丸はつみとり法による立枯れ量から推定した値
Fig.3−6. Seasonal changes in liもter transfer rate from standing dead litter layer to surface litter layer.
1.
05
0.2
0ユ
L/Lo
day8
0 500 1000
1976 1977 1978 1979
図3−7 リターバッグ法によるりターの消失
Fig.3−7. Time course of weight decre3se of litter samples enclosed in a plast圭。 ne七 and left on the・ground.
て植物遺体の重量減少を追跡した(図3−7)。 残存比の減少曲線を年単位でみると,リターバ ッグ設置後3年間は一定の減少率で推移していると考えられる(消失係数1。06×10−3daジ1)。
したがって,3年分の枯葉が蓄積しているような地表リターは,新鮮なリターの消失係数と同じ 値の消失係数をもつと考えられる。
地表リターの消失量は,枯死速度推定のための(1×2)(3)式と全く同じ式で推定することができる。
立枯れ量1)を地表リター蓄積量に,立枯れ消失係数γをリター消失係数に読み換えればよい。こ の場合,枯死速度7は立枯れから地表リターへの植物遺体移行速度をあらわす。すなわち,リタ
ー蓄積量の変動から見た移行速度である。前節の立枯れ量の変動から推定した移行速度と相互 に比較することができる。
リターからのCO2放出速度は密閉アルカリ吸収法で測定した。リターをCO2吸収剤とともに密 閉容器に24時間封入した。C(塾測定後,リターの生重および乾重を測った。
リターからのCO2放出速度γL(㎎CO2。9『1・hr−1)とりターの含水比研(乾重べ弘)との 関係は,温度一定のとき1次式で近似される。また,含水比が一定のとき,C(渥放出速度7Lは
温度7(℃)の指数関係で近 似される(図3−8)。グゐへ〃7 関係から温度丁をふくむ式を 誘導した。すなわち,
7L=0.0784解exp(0.0686 T)
一α00613exp(0,1167■)
(5)
(5)式による計算値と測定値 の整合性は,±40%の範囲に 収まる程度である。もっと精 度の高い推定式の開発がのぞ まれる。
(2)糞の消失・分解速度 地表リターの場合と同じ考 え方で,糞の消失・分解速度 の測定を1982年秋から開始し た。放牧草地で排糞直後の糞
ぎ 葺 暑
コ 秘
匿
9
0.6
0.4
0,2
0
mgCO2・9鴎1・hr−1
o
T=17.3℃
a 1.0
0.5
02
0 1 2
0
㎎CO299−1・hr−1
o
○
W=2〜3
鴨しer。。ntent(}の
b
4)
土壌中の有機物は土壌小動物 や微生物の餌となり,最終的に はCO2にまで分解される。有機 物分解産物であるC窃は,植物 地下部の呼吸作用によって生じ たCO2とともに地表面から大気 中に放出される。したがって,
地表面から放出されるCO2量か ら植物地下部の呼吸作用による C窃量を引き去ることによって
土壌有機物の分解量を間接的に 推定することができる。
(1)
3 0 10 20
Temperature(7 ) 30℃
図3−8. リターからのCO2放出速度と温度・含水比との 関係 a=温度一定のとき(17.3℃),b:含水比一定の
とき(2〜3)
Fig.3−8. Regression of CO2 0utput rate from htter on water content represented by dry weight base(a)
and temperature(b).
を採集し,均質になるように良く擢絆する。重量一定(生重360g)の糞塊を,地表に敷いた荒い 目(5㎜目)の網の上に置く。ある放置期間ののち,糞塊を採取し,糞塊からのCO2放出量と糞 塊の乾重を測定する。図3−9は糞塊を草地に設置してから50数日間の重量減少とCO2放出速度 の推移を示したものである。この測定は1983年8月まで継続される。さらに,1983年6,8,10月 に新たに同様の糞塊を草地に設置し,同様の調査を反復して実施する。
無機質土壌中の有機物分解速度 mgCO、.g一五.hビ1
奮
唱謹
営
£
2
暑 届 武
LO
0.8
0.6
0.4
0,2
0
20
0,6 蒼
冒
コ。・4 昼
目
go2
40 days 60
Nov.
0
40 day8 60
Dec. Nov, Dec,
図3−9.漏斗の消失と糞塊からのCO2放出速度の推移 Fig.3−9, Time course of weight decrease and CO2 0utput of du㎎samples covered the bottom with a plastic net left on the ground.
無機質土壌表面からのC(》放出速度
地表面からのCO,放出速度は,スポンジを利用した密閉アルカリ吸収法(一献。)1971)で測定 した。リターを取り除き地表面を露出させ,その上に測定器具を設置する。 24時間のちにCO2 吸収液を回収し,吸収液中のCO2量を定量する。
、地表面からのCO2放出速度7s(㎎CO2・m『2・hr−1)と深さ5㎝の評均地温7(℃)との関 係を図3−10に示す。CO2放出速度グsは主として地温に依存すると考え,地温7の指数関数で 近似した。すなわち,
r!一s =216eXp(0.05207) ・ (6)
しかし,地温が15℃以下では両者の近似 の程度は良いが,15℃以上では悪くなる。
この原因として土壌水分量が関連してい ると予測し,1983年6月から地温,土壌 水分を要因とした地表面からのCO2放 出速度の測定を行なっている。
(2)牧草地下部の呼吸速度
三一で洗い出した地下部を用いて,密 閉アルカリ吸収法で牧草地下部の呼吸速 度を測定した。5℃,室温,30℃の温度 条件下で10時間測定を2度くりかえし行 なった。
牧草地下部呼吸速度R(mgCO2。g−1 ・hゼ1)は温度7(℃)の指数関数で定式 化できる。すなわち,
R=Ro exp(κ7■) (7)
ただし,RoはT=0のときの呼吸速度,
κは温度係数で一般にQ!o(温度10℃上 昇時の倍数)で表わされる(図3−11)。
馨10GO
2
§
・1
量500
鰻
鴛 藻
§200 ぎ
100
mgCO2・m−2。hr四1
O
囎 o O o
o
℃
0 10 20 30
図3−10,地表面からのCO2放出速度と地温 Fig.3−10 Regression of rate of CO2 evoluレ ion frommineral soil on soil sur−
face temper3ture (一5cm).
39組の呼吸速慶・温度関係からQlo,Roの値をもとめ,両者の関係を検討した(図3−12)ρプロ ットの分散の状況から両者の相関はないと判断した。QIoの値は晩秋から大きくなる傾向が認め られるので,1年を1〜9月,10〜12月の2期間に分け,各期間内でQ董。の値は一定であるとし た。一方,1〜oの値は変動が大きく,検討問題として残るが,年間を通して一定であると近似した。
以上の結果から,牧草地下部の呼吸速度は,1〜9月は
1ヒ;0.102e琴p(0.07377) (8)
10〜12月は
1〜==0.102exp(0.08802F1) (9)
で推定できる。推定値と測定値との対応は第1次近似としてほぼ満足される(図3−13)。
LO
鴨 書。β
詰04
§
.讐
駐02
二 蓋
0ユ 0
mgCO2・9口1・hr潤1
1ight m・
low g・
,81.9.22
0
1ight m。
hi gh g・
,82.5.25
heavy manuring high g士azing 82.5.25
110 20 30 0 10 20 30 0 10 20 30
Temperature 7(℃)
図3−11,牧草地下部呼吸速度と温度:E=Ro exp(κ7)
Fig.3−11, Regression of root respiration rate on temperature.
Straight lines represent the function:R=Ro exP(K7).
0.2
0.1
0
mgCO2・9−1・hr中1
△