純林・混合林の林業利用によるCO・NOの汚染と削減量の検討

Examining CO and NO pollution and reduction from forestry application of pure and mixture forest.

• Yuhua Kong
• Nyuk Ling Ma
• Xitian Yang
• Yong Lai
• Zhipei Feng
• Xinliang Shao
• Xingkai Xu
• Dangquan Zhang

抄録

温室効果ガス（GHGs）である二酸化炭素（CO）と亜酸化窒素（NO）は、地球温暖化に大きく寄与しており、その排出量は年々増加している。森林再生は、炭素貯留や温室効果ガス排出削減のための重要な森林施業と考えられているが、森林再生が温室効果ガス汚染の原因となる二酸化炭素（CO）や亜酸化窒素（NO）を大量に発生させる可能性があるかどうかについては不明である。本研究では、森林再生に使用される純林と混合林の種類や樹種が異なる場合のCOとNOの排出量とその制御因子を明らかにするために調査を行った。中国中部の太漢山地の純林Platycladus orientalis（PO）、Robinia pseudoacacia（RP）、およびそれらの混合林P-Rの5つの土壌層を採取し、11日間好気的に培養した。P-R土壌は、PO土壌に比べてCOとNOの生産ポテンシャルが低かった（P<0.01）。累積CO、NOの平均削減率はそれぞれ31.63％、14.07％であった。再植林に混植パターンを実施した場合、中国の植林の年間CO削減量は879万トンとなる。土壌の深さの増加に伴い、PO および RP 土壌では累積 CO 生成量が減少したが、P-R 土壌では CO と NO の生成量は同様のパターンを示さなかった。温室効果ガス排出量に影響を与える主な要因は土壌の粒度分布であり、粘土分率は累積 CO 排出量と NO 排出量に負の相関を示した。以上のことから、混合型人工林は、純粋な人工林と比較して、GHGs 汚染を低減できるだけでなく、土壌の肥沃度を向上させることができ、人工林の持続可能な管理に貢献していることがわかった。

Greenhouse gases (GHGs) carbon dioxide (CO) and nitrous oxide (NO), contribute significantly to global warming, and they have increased substantially over the years. Reforestation is considered as an important forestry application for carbon sequestration and GHGs emission reduction, however, it remains unknown whether reforestation may instead produce too much CO and NO contibuting to GHGs pollution. This study was performed to characterize and examine the CO and NO emissions and their controlling factors in different species and types of pure and mixture forest used for reforestation. Five soil layers from pure forest Platycladus orientalis (PO), Robinia pseudoacacia (RP), and their mixed forest P-R in the Taihang mountains of central China were sampled and incubated aerobically for 11 days. The P-R soil showed lower CO and NO production potentials than those of the PO soils (P < 0.01). The average reduction rate of cumulative CO and NO was 31.63% and 14.07%, respectively. If the mixed planting pattern is implemented for reforestation, the annual CO reduction amounts of China's plantation can be achieved at 8.79 million tonnes. With the increase of soil depths, cumulative CO production in PO and RP soils decreased, whereas CO and NO production in P-R soil did not show similar pattern. Soil particle size fraction was the main factor influencing GHGs emissions, and the clay fraction showed negative correlation with cumulative CO and NO production. In summary, compared with PO pure artificial forests, the mixture plantation mode can not only reduce GHGs pollution but also improve soil fertility, which is conducive to sustainable management of artificial forests.

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