森林立地 53(1),1〜8，2011

Jpn J For Environ 53(1), 1-8, 2011

 

The effects of understory grazing by deer on aboveground N input to soil and soil N mineralization in a forest on Mt. Ohdaigahara in Japan

 

Hitomi Furusawa¹*, Teruaki Hino², Shinji Kaneko¹, and Makoto Araki¹

¹Forestry and Forest Products Research Institute

²Faculty of Agriculture, Meijo University

 

According to some studies, herbivores reduce plant productivity, N input to the soil, and soil N mineralization, hence decelerating N cycling in forest ecosystems. However, few studies have been conducted on plant productivity and N dynamics in forest ecosystems, where herbivores have grazed on understory plants. In the temperate mixed forests of Ohdaigahara in central Japan, sika deer (Cervus Nippon centralis, Temminck, hereafter “deer”) graze on understory dwarf bamboo (Sasa nipponica, Makino et Shibata, hereafter “sasa”). We studied the effects of deer grazing on the aboveground N input to the soil and soil N mineralization at the deer exclosure in the forest for 4 years. Deer exclusion increased the aboveground biomass of sasa, and thus the N input from sasa litter to the soil. The N input from the aboveground sasa litter inside the exclosure was nearly twice the sum of the N input from the aboveground sasa litter and the N input from the deer excrement outside the exclosure. This suggests that deer grazing decreased the aboveground productivity of sasa. We could not verify that deer grazing decelerated the soil N mineralization rate. Because the difference in the total N input was relatively small when N from woody litter was added to the N input, and the acceleration of the soil N mineralization rate by N input through excrements may partly compensate for depression by the decrease in the total aboveground N input. Long-term monitoring is needed to understand the effect of grazing on N dynamics in forest ecosystems.

Key words : deer, grazing, N input, N mineralization, Sasa nipponica

 

古澤仁美，日野輝明，金子真司，荒木 誠：大台ケ原山の森林においてシカによる下層採食が地上部から土壌への窒素供給と土壌窒素無機化に及ぼす影響．森林立地 53:1-8,　2011．

今までのいくつかの研究で，植食者は森林生態系の植物生産性，土壌への窒素供給，土壌無機化を減少させ，したがって窒素循環を減少させると報告されてきた。しかし，下層植生が採食されている森林生態系での植物生産性と窒素動態を研究した例はほとんどない。大台ヶ原山の針広混交林では，ニホンジカが下層のミヤコザサを採食している。この森林で，４年間ニホンジカを排除したシカ排除区を用いて，採食が地上部から土壌への窒素供給と土壌窒素無機化におよぼす影響を検討した。シカ排除によって，ミヤコザサの地上部現存量が増加し，ミヤコザサリターによる窒素供給量が増加した。シカ排除区内のミヤコザサ地上部リターによる窒素供給量は，シカ非排除区のミヤコザサ地上部リターと糞尿による窒素供給の合計量のおよそ２倍であった。このことから，ミヤコザサ地上部の生産性は採食によって減少していると示唆された。土壌中の窒素無機化速度における採食の影響は明らかでなかった。なぜなら，上層木のリターによる窒素供給を加えた全窒素供給量においてシカ排除区とシカ非排除区間の違いは相対的に小さかったため，そしてシカの排泄物としての窒素供給による無機化の加速が全地上部窒素供給量による抑制をある程度相殺したためと考えられる。採食が森林生態系の窒素動態におよぼす影響を明らかにするには長期的モニタリングが必要である。

キーワード：ニホンジカ，採食，窒素供給量，窒素無機化，ミヤコザサ

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