大気中の二酸化炭素濃度の上昇が,地上モデル生態系に及ぼす影響
1T. H. Jones, L. J. Thompson, J. H. Lawton, T. M. Bezemer, T. M. Blackburn, Natural Environment Research Council (NERC) Centre for Population Biology, Imperial College at Silwood Park, Ascot, Berkshire SL5 7PY, UK. R. D. Bardgett, School.
大気中の二酸化炭素 (CO2) の上昇は,地下の植物の炭素配分をシフトさせ,土壌に溶けた有機炭素を増加させ,分解器の食物網を変化させます. これらの変化は,土壌の真菌群や節足類に影響を及ぼし,生態系のフィードバックプロセスに影響を与えます.
科学分野:
- エコロジー エコロジー エコロジー
- 土壌科学は,土壌科学である.
- バイオジオケミストリー バイオジオケミストリー
背景:
- 大気中の二酸化炭素 (CO2) の濃度上昇は,地球規模の変化の重要な要因である.
- 高濃度のCO2下での植物-土壌-分解剤の相互作用を理解することは,生態系の反応を予測するために極めて重要です.
- これまでの研究は,CO2が植物生産性と炭素配分に影響を及ぼすことを示しています.
研究 の 目的:
- 大気中のCO2濃度の上昇が,植物の3世代に渡って,陸上の生態系に及ぼす長期的な影響を調査する.
- 増えた光合成的に固定された炭素が土壌内でどのように配分されるかを決定する.
- 土壌の微生物コミュニティ,分解器の食物網,そして栄養素の循環に対するその後の影響を評価する.
主な方法:
- モデルとなる陸上の生態系は,二酸化炭素が増加した条件下で維持された.
- 植物の炭素配分,土壌に溶けた有機炭素,微生物バイオマス,キノコのコミュニティ構成を分析した.
- 分解速度 (セルロース) とコレムボラ (キノコを食べる関節足類) の豊富性と種組成を定量化しました.
主要な成果:
- 増加したCO2は,光合成によって地下に固定された炭素の配分の増加につながった.
- 土壌に溶けた有機炭素の濃度が大幅に上昇した.
- 土壌の微生物バイオマスは変わらないが,真菌種の構成は変化し,セルロースの分解速度が増加した.
- コレムボラの多量と種の構成が変化し,食物網の調整を示した.
結論:
- 大気中の二酸化炭素の上昇は,植物反応を超えて,土壌の生態系に深刻でカスケードな影響を及ぼします.
- 土壌の炭素動態の変化と高濃度のCO2下にある分解体コミュニティは,長期的な生態系フィードバックに影響を及ぼします.
- これらの発見は,地球規模の変化に対する土壌の食物網の複雑な反応と,炭素循環におけるその役割を強調しています.
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