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本研究は、高緯度北極スバールバールの陸上生態系を主な調査地とし、遷移段階ごとに炭素吸収系と放出系に対する環境要因の影響を調べ、それをもとに炭素循環モデルを構築し、炭素循環に与える環境変動の影響を予測することを目的とした。主な成果は以下のとおりである
(1)氷河末端から海岸まで2.6kmの3本のラインに沿って植生、バイオマス、土壌炭素の分布を調査し、植生と土壌要因との関係を明らかにした。
(2)遷移後期における秋期の生態系純生産量(NEP)を測定し、環境要因との関係を検討した。
(3)地衣類1種の光合成・呼吸活性と環境要因との関係を調べ、それをもとにモデルを作成し、過去9年間にわたる生産量の変動と温暖化の影響について検討した。
(4)遷移段階ごとの光合成生産を調べる目的で、調査地を代表する3種の維管束植物の光合成、呼吸特性を光合成・蒸散測定装置を用いて調べた。
(5)調査地におけるメタンの発生状況とそれに与える環境要因の影響を調査し、その空間的変動要因について検討した。
(6)スバールバールおよびカナダの高緯度北極で採取された土壌について、微生物群集構造の指標となるリン脂質脂肪酸の分析を行い、遷移と微生物群集との関連について検討した。
(7)冬期の土壌呼吸活性を把握するために、雪面からのCO_2放出速度を推定した。また、積雪下から採取したリターの低温域(-13℃〜+5℃)におけるCO_2放出速度を測定した。
(8)土壌微生物のバイオマスと呼吸活性の制限要因を検討するため、現地で採取した土壌に炭素源、窒素源を添加し、その影響を検討した。
(9)土壌深層の炭素動態における微生物の役割を調べる目的で、土壌深層中のATP量を測定し、深層土壌においても微生物が存在することを確認した。
(10)これまでに得られたデータをもとに、高緯度北極陸上生態系の炭素循環モデルを構築し、その有効性について検討した。

【研究分担者】
神田啓史	国立極地研究所	研究教育系	教授	(Kakenデータベース)
小泉博	岐阜大学	流域圏科学研究センター	教授	(Kakenデータベース)
大塚俊之	茨城大学	理学部	助教授	(Kakenデータベース)
村岡裕由	岐阜大学	流域圏科学研究センター	助教授	(Kakenデータベース)
内田雅己	国立極地研究所	研究教育系	助手	(Kakenデータベース)