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火山灰土壌に生育する樹木のリン獲得メカニズムの解明

Research Project

Project/Area Number 18J14792
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Forest science
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

向井 真那  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2018-04-25 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2019: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsリン / 火山灰土壌 / 根圏 / 非晶質鉱物 / 滲出物 / 森林 / 鹿沼土
Outline of Annual Research Achievements

本年度も昨年度に引き続き、野外観察と室内での栽培実験を通して、「火山灰土壌に生育する樹木は非晶質鉱物(アロフェン、イモゴライトなど)に吸着したリンを獲得している」という仮説の検証に努めた。野外観察では火山灰土壌としての特徴が強い調査地では、樹木が細根から有機酸を分泌し根圏土壌の非晶質鉱物を溶解させることで、吸着していたリンが遊離し、樹木はそれを利用している可能性が示唆された。火山灰土壌としての特徴がそれほど強くないところでは、樹木は非晶質鉱物に吸着したリンではなく、他の形態のリンを吸収している可能性が示された。本年度は野外観察でこれまでに得られた結果をまとめ、国際誌への投稿に向けて準備中である。また、栽培実験に関しては、365日後の収穫を行ったところ、予想に反して、1年間の栽培で植物は成長していたが、植物体のリン濃度は変化しておらず、樹木の実生は非晶質鉱物に吸着したリンを利用できたという結果は得られなかった。さらに、根圏土壌と根の樹脂固定を行い、SEM-EDXを用いて根圏の元素マッピングに取り組んだが、土壌および根のリンの濃度が検出限界値以下となり、根圏でのリン分布を視覚で明らかにすることはできなかった。根圏のリンマッピングの試料作成技術向上に関しては、今後の課題となる。
その一方で、本年度はこれまでの研究成果をまとめた博士論文が受理され、令和元年5月に学位を取得した。さらに、これまでの研究成果の一部を国際誌 Ecological Research誌に投稿し、受理された。他にも共著の論文が1報、国際誌に受理された。

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • Research Products

    (11 results)

All 2020 2019

All Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Nitrogen mineralization rates of the soils incubated under different temperatures from different elevations along an environmental gradient on Yakushima Island2020

    • Author(s)
      Mana Mukai, Taiki Mori, Shin-ichiro Aiba, Kanehiro Kitayama
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 35 Issue: 2 Pages: 428-438

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12092

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Leaf trichomes in Metrosideros polymorpha can contribute to avoiding extra water stress by impeding gall formation2019

    • Author(s)
      Amada Gaku、Kobayashi Keito、Izuno Ayako、Mukai Mana、Ostertag Rebecca、Kitayama Kanehiro、Onoda Yusuke
    • Journal Title

      Annals of Botany

      Volume: 125 Issue: 3 Pages: 533-542

    • DOI

      10.1093/aob/mcz196

    • NAID

      120006888010

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Productivity and morphological traits of fine roots in forest ecosystems along an elevation gradient of Yakushima Island.2019

    • Author(s)
      Mukai M., Sawada Y., Kitayama K., Aiba S.
    • Journal Title

      Journal of Forest Research

      Volume: 24 Issue: 1 Pages: 35-41

    • DOI

      10.1080/13416979.2018.1555882

    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Tree strategies for acquisition of recalcitrant P in soils on volcanic soils: forcusing on chemical properties of the rhizosphere of Quercus Serrata2020

    • Author(s)
      Mana Mukai, Mayu Takagi, Kanehiro Kitayama
    • Organizer
      第67回日本生態学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本の森林生態系における土壌深度別の細根現存量と細根形質の関係2020

    • Author(s)
      向井真那、佐々木真優、北山兼弘
    • Organizer
      第131回日本森林学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本の森林生態系における土壌窒素純無機化速度に影響を及ぼす要因2020

    • Author(s)
      佐々木真優、向井真那、北山兼弘
    • Organizer
      第67回日本生態学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 森林生態系への火山灰加入による施肥効果:火山灰加入量の異なるコナラ林の比較検証2020

    • Author(s)
      高木真由、向井真那、北山兼弘
    • Organizer
      第67回日本生態学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] ゲノム情報から読み解くハワイフトモモの種内多様化プロセス2020

    • Author(s)
      伊津野彩子、小野田雄介、甘田岳、小林慧人、向井真那、井鷺裕司、Elizabeth A. Stacy、 Tomoko Sakishima、 清水健太郎
    • Organizer
      第67回日本生態学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 日本列島の自然林における土壌窒素とリンの可給性を決定する要因2020

    • Author(s)
      佐々木真優、向井真那、北山兼弘
    • Organizer
      第131回日本森林学会大会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] Estimating the contribution of volcanic ash as a source of mineral nutrients in forest ecosystems on Yakushima Island using Sr and Pb stable isotopes.2019

    • Author(s)
      Mana Mukai, Tamihisa Ohta, Ki-cheol Shin, Shin-ichiro Aiba, Kanehiro Kitayama
    • Organizer
      第66回日本生態学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 屋久島火山灰土壌における樹木細根滲出物と根圏土壌の化学特性の変化2019

    • Author(s)
      向井真那, 相場慎一郎, 北山兼弘
    • Organizer
      第130回日本森林学会大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-05-01   Modified: 2024-03-26  

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