近年、温暖化防止策としてバイオチャーの活用が注目されている。バイオチャーは植物遺体などの有機物を加熱分解し炭化させたもので、土壌への散布により、炭素を長期的に大気から隔離する効果や、土壌改良による植物の炭素固定を促進する効果が期待される。バイオチャー散布が農地に与える影響を検証する研究は行われてきたが、森林生態系の炭素動態に与える影響を検証した研究はほとんどない。そこで本研究では、バイオチャー散布が森林生態系の炭素動態に与える影響を解明することと、散布量の違いに伴う応答の比較をすることを目的とする。

　調査は埼玉県本庄市の暖温帯コナラ林で行った。バイオチャーを散布していない0t区、5t ha^-1散布した5t区、10t ha^-1散布した10t区(20m×20m)をそれぞれ4個ずつ計12個設置し、各区画において土壌呼吸速度(SR)、枯死・脱落量(LF)、樹木成長量(ΔB)を測定した。LFとΔBの和から純一次生産量(NPP)を算出し、先行研究の寄与率を用いてSRから従属栄養生物呼吸(HR)を推定した。さらに、NPPとHRの差から生態系純生産量(NEP)を算出した。以下に示す値の単位はtC ha^-1 yr^-1とする。

　SRは0t区,5t区,10t区で10.7,11.3,11.4 tC ha^-1 yr^-1、LFは0t区,5t区,10t区で4.0,4.4,4.4となり、バイオチャー散布区で大きい値を示し、散布量の違いに伴う差は見られなかった。これは、バイオチャー散布による微生物量の増加と、葉や花の生産量の増加に起因すると考えられる。一方、ΔBは0t区,5t区,10t区で5.4,3.6,5.2となり、バイオチャー散布による影響は見られなかった。これらの結果より、NEPはΔBの影響を大きく受け、0t区,5t区,10t区で0.89,-0.90,0.54となり、0t区で最大値、5t区で負の値を示して、バイオチャー散布によるNEPの増加は見られなかった。以上より、バイオチャー散布はLFやSRの増加といった影響を及ぼすが、森林生態系の炭素固定能を向上させる効果はないことが示唆された。