落葉の多様性が駆動する土壌生物多機能性の評価とそのメカニズムの解明（令和 8年度）

Evaluation of soil biological multifunctionality driven by leaf litter diversity and elucidation of its mechanisms

落葉などリター（植物枯死体）が降り積もったリター層は、土壌動物や微生物、植物種子や実生など多様な生物が存在する陸域の生物多様性ホットスポットである。リターの生態系物質循環における重要性については広く認識されてきたものの、生物多様性保持機能についてはこれまで評価が難しく未解明な点が多かった。しかし、これまでの研究により、形質アプローチを用いてリターの養分供給源としての性質とハビタットとしての物理的性質を同時に数値評価することで、リター層に生息する生物に対する資源提供機能を定量的・定性的に評価することが可能となった。本研究では、このアプローチを用いてリターの多様性を操作する大規模野外操作実験を行い、リターの多様性が土壌生物多様性とその多機能性をどのように担保するか、解明することを目的とする。地上部植生から地下部の生物多様性を維持管理することへの礎となる研究を目指す。

• 主たるもの：基礎科学研究
• 従たるもの：応用科学研究

本研究では地上部の植物多様性が地下部の生物多様性をリターを介してどの程度支えるのかメカニズムも含めて明らかにする。そのために、初年度からリターの栄養形質軸とハビタット形質軸の2つの形質軸に着目してリター種構成を操作する大規模な圃場実験を設定する。異なる生態系機能をもつ生物群それぞれに対する多様性保持効果をリターの個々の機能として扱い、何種のリターがあればどれだけの多機能性が保持されるか、つまり何種類の機能群の多様性が保持されるかを明らかにする。また、どのリター形質の組み合わせがどのような非相加効果を生み出すか、分類群ごとに検討する。最終年度にかけて、リター多様性が土壌生物多機能性を保持するメカニズムを検証する。

研究対象とする植物種の選定をおこなうとともに、リター形質が生物多機能性に与える影響を検証するための圃場実験系を設定し、実験に着手する。

森林総合研究所（研究代表者）、京都大学