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Verification of mechanisms of mire acidification by cation exchange of Sphagnum

Research Project

Project/Area Number 21K06339
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 45040:Ecology and environment-related
Research InstitutionTokyo University of Agriculture

Principal Investigator

Nakamura Takatoshi  東京農業大学, 生物産業学部, 教授 (80408658)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords湿原酸性化 / ミズゴケの陽イオン交換 / 湿原の酸性化 / 陽イオン交換 / 湿原 / 酸性化 / ミズゴケ / pH
Outline of Research at the Start

北海道別寒辺牛湿原にいくつかの調査定点を設定し、各定点にて土壌pHを調べるとともに、生育する様々なミズゴケ種を採取し陽イオン交換能力(ミズゴケ周囲のミネラル陽イオンとミズゴケ体内の水素イオンとの交換能力)を調べる。それらのデータをもとに、ミズゴケ各種の陽イオン交換能力の違いと各種が生育する土壌pH環境の関連性を解析し、ミズゴケによる湿原酸性化のメカニズムについて検証する。

Outline of Final Research Achievements

The presence of strongly acidic environments in mires is critical for maintaining ecosystem functions and vegetation distribution mechanisms. However, there have been few field studies on the acidification mechanisms of mires, and the verification of its mechanism has not progressed.
In this study, we focused on acidification by Sphagnum cation exchange, and examined the cation exchange capacity of seven Sphagnum species growing in the mire and the pH environment of their habitats. The soil water pH showed a significant decline in the habitats where the high cation-exchange capacity Sphagnum species were present, strongly suggesting that the strongly acidic environment in the mires is primarily driven by Sphagnum.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまでフィールドデータに基づく定量的な検証がほとんど無いまま議論が続いてきたミズゴケ陽イオン交換と湿原酸性化の関係について、本研究ではフィールドでの定量的データに基づくより確実な知見を得ることができた。本研究で得られた成果は、pH環境によって規定される湿原特有の植生分布構造や、強酸性の泥炭土壌として維持される炭素シンク機能において、それらを支える基盤メカニズムの理解に今後大きく貢献するものと思われる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2023 2022

All Presentation (3 results)

  • [Presentation] 湿原のpH環境におけるミズゴケの陽イオン交換を通じた酸性化の影響2023

    • Author(s)
      中村 隆俊、白塚潤
    • Organizer
      日本生態学会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 湿原におけるミズゴケの陽イオン交換能とその季節変化2023

    • Author(s)
      中村隆俊, 杉森奏良, 高橋理子, 山口未乃理, 中村元香
    • Organizer
      日本生態学会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 湿原における強酸性環境の分布とミズゴケの陽イオン交換能との関係2022

    • Author(s)
      中村 隆俊, 石橋 結衣, 小野 元偉, 中村 元香
    • Organizer
      日本生態学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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