2018 Fiscal Year Annual Research Report
Detect the vulnerable area for N saturation based on new concept of N saturation
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15H04515
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
徳地 直子 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 教授 (60237071)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大手 信人 京都大学, 情報学研究科, 教授 (10233199)
兵藤 不二夫 岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 准教授 (70435535)
木庭 啓介 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 窒素飽和 / 森林生態系 / 硝酸態窒素 / ランダムフォレスト |
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| Outline of Annual Research Achievements |
化石燃料の燃焼に伴い大気中へ様々な物質が放出されるが、それらは大気の流動によって移動し、発生源から遠い場所にも降下する。近年我が国の周辺アジア地域でも産業発展が著しく、多くの物質が我が国にもたらされている。これらのうち窒素はその量が植物の成長を制限する要素であるため、大気からの負荷の増加は大きな問題である。特に、その負荷量が生物による要求量を超えた状態を窒素飽和といい、森林生態系においては、その結果は森林生態系から河川水中への窒素成分の流出という形で現れる。本課題では、我が国の窒素飽和現象について、そのメカニズムについてこれまで検討されていなかった窒素負荷量の季節性などから考察を行い、森林生態系の脆弱性をもたらす要因を明らかにすることを目的とした。
これまで申請者らが調査を重ねてきた森林生態系のうち、窒素飽和に至っている場所をはじめとし、西日本およびアジア地域において河川水のサンプリングを行った。これらは5000点を超えた。これらのサンプルに対し、成分分析を行い、窒素飽和地点で主要な形態と示す硝酸態窒素濃度を測定し、さらにその一部についてはその酸素、窒素の安定同位体比を測定した。
既存の研究にならい、硝酸態窒素濃度が100マイクロモル以上を示した場合、窒素飽和と定義した。高い硝酸態窒素濃度を示す地点は、その酸素同位体比から、必ずしも窒素飽和とは考えられない場合があることが示された。特に集水域の綿製が小さい場合、濃度のばらつきが大きく、1ヘクタール以下の場合は、窒素飽和と考えられないことが多いため、解析から除外した。
残りの西日本の河川水の硝酸態窒素濃度の分布を、窒素負荷量、植生、気象条件などからランダムフォレストを用いて、寄与の高いものを抽出した。その結果、窒素負荷量そのものよりも、植物の生育期間に負荷される窒素が多い場所ほど窒素飽和が起こりやすいことがあきらかになった。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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