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Identifying nitrate dynamics in forest-agricultural ecosystem using triple oxygen isotopes

Research Project

Project/Area Number 26450486
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Environmental agriculture(including landscape science)
Research InstitutionNational Agriculture and Food Research Organization (2016)
National Institute for Agro-Environmental Sciences (2014-2015)

Principal Investigator

Nakajima Yasuhiro  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター 物質循環研究領域, 主任研究員 (10354086)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 江口 定夫  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター 物質循環研究領域, ユニット長 (30354020)
伊藤 優子  国立研究開発法人森林総合研究所, 立地環境研究領域, 主任研究員 (60353588)
吉川 省子  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター 物質循環研究領域, 主席研究員 (60502937)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KOBAYASHI Masahiro  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林研究部門立地環境研究領域, 土壌特性研究室長 (50353686)
ITAHASHI Sunao  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 農業環境変動研究センター, 企画連携室長 (80354009)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Keywords硝酸イオン / 安定同位体 / 森林 / 農耕地 / 集水域 / 酸素同位体異常 / 硝酸態窒素 / 富栄養化 / 窒素・酸素安定同位体比 / 大気降下物 / 脱窒 / 筑波山
Outline of Final Research Achievements

We identified the nitrate-nitrogen sources in forest area and rice paddy watershed in Mt Tsukuba. Water samples were collected from rainfall, soil water, hillside stream, drainage and river water. The stable isotopic compositions of nitrate, including the δ15N, δ18O and Δ17O, were analyzed.
The source of nitrate-nitrogen can be classified to three classes according to stable isotope profiles. First, the irrigation water showed middleδ15N, middle δ18O and low Δ17Ovalues. Second, the rainfall showed low δ15N, high δ18O, high Δ17O. Third, the soil water in forest area showed low δ15N, low δ18O, low Δ17O.

Report

(4 results)
  • 2016 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2015 Research-status Report
  • 2014 Research-status Report
  • Research Products

    (10 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Journal Article] Procedure for rapid determination of δ15N and δ18O values of nitrate: development and application to an irrigated rice paddy watershed2016

    • Author(s)
      saeko yada,yasuhiro nakajima,sunao itahashi,kei asada,seiko yoshikawa,sadao eguchi
    • Journal Title

      Water Science and Technology

      Volume: 73 Issue: 9 Pages: 2108-2118

    • DOI

      10.2166/wst.2016.053

    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Identifying sources of nitrate in an irrigated rice paddy watershed, Tsukuba, Japan2016

    • Author(s)
      saeko yada,yasuhiro nakajima,sunao itahashi,kei asada,seiko yoshikawa,sadao eguchi
    • Organizer
      The 16th World Lake Conference
    • Place of Presentation
      DISCOVERY KARTIKA PLAZA HOTEL(Indonesia・Bali)
    • Year and Date
      2016-11-07
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 硝酸イオンの酸素安定同位体異常(Δ17O)を指標とした窒素動態解析手法2016

    • Author(s)
      中島 泰弘
    • Organizer
      日本土壌肥料学会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 茨城県筑波山麓の水田集水域における窒素動態評価 (3)灌漑期と非灌漑期における河川水中硝酸イオンの起源推定2016

    • Author(s)
      箭田 佐衣子,中島 泰弘,堀尾 剛,稲生 圭哉,板橋 直,朝田 景,吉川 省子,江口 定夫
    • Organizer
      日本土壌肥料学会
    • Place of Presentation
      佐賀大学(佐賀県・佐賀市)
    • Year and Date
      2016-09-21
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 安定同位体を用いた農業生態系における窒素動態の解明2016

    • Author(s)
      中島 泰弘
    • Organizer
      霞ヶ浦勉強会
    • Place of Presentation
      霞ケ浦環境科学センター(茨城県・土浦市)
    • Related Report
      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Applying SWAT Model to Estimate Water, Sediment, and Nutrient Movements in a Rice Paddy Watershed2015

    • Author(s)
      Seiko Yoshikawa, Kazunori Kohyama, Saeko Yada, kei Asada, Sunao Itahashi  , Yasuhiro Nakajima, Sadao Eguchi
    • Organizer
      MARCO Satellite International Workshop 2015 International SWAT-Asia Conference IV
    • Place of Presentation
      つくば
    • Year and Date
      2015-10-20
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 乾燥脱窒菌を用いた硝酸イオン安定同位体比分析手法の開発2015

    • Author(s)
      中島泰弘
    • Organizer
      日本土壌肥料学会
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2015-09-09
    • Related Report
      2015 Research-status Report
  • [Presentation] 利根川水系桜川流域の水・栄養塩動態解析 -(1)包括土壌分類およびSolphyJデータを用いたSWATモデル-2014

    • Author(s)
      吉川省子, 箭田佐衣子, 板橋直, 朝田景, 中島泰弘, 稲生圭哉, 堀尾剛, 神山和則, 江口定夫
    • Organizer
      日本土壌肥料学会
    • Place of Presentation
      東京農工大学小金井キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 茨城県筑波山麓の水田集水域における窒素動態評価 -(2)窒素および酸素安定同位体比を利用した河川水中硝酸イオンの起源推定-2014

    • Author(s)
      箭田佐衣子, 中島泰弘, 堀尾剛, 稲生圭哉, 板橋直, 朝田景, 吉川省子, 江口定夫
    • Organizer
      日本土壌肥料学会
    • Place of Presentation
      東京農工大学小金井キャンパス
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-11
    • Related Report
      2014 Research-status Report
  • [Presentation] 倍速IRMS法による硝酸イオンのδ15Nおよびδ18O同時分析技術の開発と流域研究への適用2014

    • Author(s)
      箭田佐衣子, 中島泰弘, 鵜野光, 板橋直, 朝田景, 吉川省子, 江口定夫
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • Place of Presentation
      パシフィコ横浜
    • Year and Date
      2014-04-28 – 2014-05-02
    • Related Report
      2014 Research-status Report

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Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-22  

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