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森林植生の養分利用様式を解明するための窒素安定同位体比測定手法の開発

Research Project

Project/Area Number 19658060
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field 林学・森林工学
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

大手 信人  The University of Tokyo, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (10233199)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 小山 里奈  京都大学, 大学院・情報学研究科, 助教 (50378832)
松尾 直子 (松尾 奈緒子)  三重大学, 大学院・生物資源学研究科, 講師 (00423012)
木庭 啓介  東京農工大学, 共生科学技術研究院, 准教授 (90311745)
徳地 直子  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60237071)
永田 俊  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (40183892)
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost: ¥3,400,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords森林植生 / 養分利用 / 安定同位体比 / 窒素循環 / 水質浄化
Research Abstract

本研究で目指す直接的な獲得目標は,森林植生を構成する主要な植物である木本植物の体内を移動しているNO_3^-とアミノ酸の窒素安定同位対比を測定するプロトコルを確立することにある.
本年度は,引き続きフィールドにおける木本植物の養分利用を明らかにするために、中国の半乾燥地における匍匐性針葉樹に関する調査を行った。前年開発・改良した植物材料の調製法を用いた。貧栄養な半乾燥地土壌における養分条件、特に可吸態の窒素の現存量、同位体組成を把握した上で、植物体の各部位における窒素安定同位体比を調査した。土壌中のNO3-の窒素、酸素安定同位体比の測定には脱窒菌法を用いた。NH4+は、拡散捕集法の後、過硫酸酸化法によってNO3-を生成し、それを脱窒菌法で窒素安定同位体比を測定するプロトコルを確立した。DON(溶存有機態窒素)は同様に過硫酸酸化法によってNO3-を生成しNO3-同位体比を測定した。
この結果、対象とする針葉樹がNO3-を主に利用していること、樹体の成熟にしたがって、土壌と植物体間の窒素循環がタイトになり、土壌-植物体の窒素安定同位対比が上昇することが示された。また、樹冠が衰退していくにつれて、窒素循環はもう一度開放的になり、窒素同位体比が低下していくことがわかった。以上のことから、本研究で開発改良した手法が、樹木の養分利用を調査する上で有用な方法であることが示された。また、本研究で開発・改良した方法によって、上記の半乾燥地における匍匐性針葉樹の性質は、植物と土壌間の養分条件の変化とフィードバックのメカニズムを検討するモデルケースとして極めて有用であることがわかった。

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2010 2009 2008 2007

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Biomass allocation and nitrogen limitation in a Cryptomeria japonica plantation chronosequence2009

    • Author(s)
      Tateno, R., et al.
    • Journal Title

      Journal of Forest Research. 14

      Pages: 276-285

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  • [Journal Article] Seasonal changes in nitrate use by three woody species: the importance of the leaf-expansion period.2008

    • Author(s)
      Koyama, L, et al.
    • Journal Title

      Three-Structuire and Function 22

      Pages: 851-859

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      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] CO2 exchange of a tropical rainforest at Pasoh in Peninsular Malaysia2008

    • Author(s)
      Kosugi, Y., et. al.
    • Journal Title

      Agricultural and Forest Meteorology 148

      Pages: 439-452

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  • [Journal Article] Spatial distribution of nitrate in Mizoro-ga-ike, a pond with floating mat bog2007

    • Author(s)
      Shimamura, T., et. al.
    • Journal Title

      Advances in Geosciences 6

      Pages: 129-137

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  • [Presentation] 安定同位対比を用いた半乾燥地植物の窒素利用形態の解明2010

    • Author(s)
      清水美智子・大手信人, ほか
    • Organizer
      第57回 日本生態学会 大会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-18
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    • Author(s)
      松尾奈緒子
    • Organizer
      第57回 日本生態学会 大会
    • Place of Presentation
      東京大学駒場キャンパス
    • Year and Date
      2010-03-15
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      松尾奈緒子
    • Organizer
      第56回日本生態学会盛岡大会
    • Place of Presentation
      岩手県立大学
    • Year and Date
      2009-03-19
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    • Author(s)
      Ohte, N.
    • Organizer
      第56回日本生態学会盛岡大会
    • Place of Presentation
      岩手県立大学
    • Year and Date
      2009-03-19
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      大手信人・吉川賢
    • Organizer
      第56回日本生態学会盛岡大会
    • Place of Presentation
      岩手県立大学
    • Year and Date
      2009-03-17
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    • Author(s)
      松尾奈緒子, ほか
    • Organizer
      第56回 日本生態学会 福岡大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-03-16
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    • Author(s)
      小山晋平, ほか
    • Organizer
      第56回 日本生態学会 福岡大会
    • Place of Presentation
      福岡
    • Year and Date
      2008-03-16
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    • Author(s)
      Koba, K., et al.
    • Publisher
      Kyoto University Press(In press)
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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