2016 Fiscal Year Annual Research Report
窒素安定同位体比の変化に基づく外生菌根菌から樹木への窒素供給機能の評価手法の開発
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16H04937
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| Research Institution | Kagoshima University |
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Principal Investigator |
鵜川 信 鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30582738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
稲垣 善之 国立研究開発法人森林総合研究所, その他部局等, 主任研究員 等 (00353590)
福澤 加里部 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (10456824)
木庭 啓介 京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745)
舘野 隆之輔 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60390712)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 窒素循環 / 窒素安定同位体 / 外生菌根 / 窒素無機化速度 / 細根分布 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
土壌－樹木間の窒素安定同位体比の変化が3つの因子（外生菌根菌による同位体分別、土壌中に偏在する窒素安定同位体の不均一な吸収、窒素無機化プロセスでの同位体分別）によって引き起こされることに着目し、この関係に基づく統計モデルを構築することで、樹木が吸収する窒素量のうち外生菌根菌が供給する窒素量の割合を簡易的かつ高精度に推定する手法を開発することを目的とする。平成28年度の研究実施計画では以下の(A)および(B)を進める予定であり、それに沿った研究の進展を得た。一方で、(D)の項目についても研究を行った。
(A) 土壌－樹木間の窒素安定同位体比の変化およびδ15N決定因子における森林生態系内および森林生態系間の変異の理解：亜熱帯常緑広葉樹林（徳之島三京岳国有林）、暖温帯常緑広葉樹林（鹿児島大学高隈演習林）、暖温帯針広混交林（高知県鷹取山国有林）、温帯常緑針葉樹林（京都大学北海道研究林）、冷温帯針広混交林（北海道大学中川研究林）にて複数樹種の葉および対象個体周辺の土壌を採取し、サンプルの一部について窒素安定同位体比の分析を行い、森林生態系内の変異を明らかにした。
(B) 室内での操作実験による土壌－樹木間の窒素安定同位体比の変化に各δ15N決定因子が及ぼす影響のメカニズム解明：温帯常緑針葉樹林（京都大学北海道研究林）にて各種窒素動態における窒素安定同位体比の変化を調べ、同位体分別の数値を明らかにした。
(D) 本研究の手法で推定した外生菌根菌の窒素供給率と別途窒素フローのプロセスモデルから推定した外生菌根菌の窒素供給率の比較検討：研究協力者（アメリカ・ニューハンプシャー大学のErik Hobbie博士）のもと、既存のプロセスモデル（PnETモデル）に各種同位体分別のプロセスを組み込んだ。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成28年度に予定していた2つの研究項目を進めることができた。さらに、予定外の項目（プロセスモデルの作成）にも着手し、一定の進展を確保できた。
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| Strategy for Future Research Activity |
各項目について当初の計画通り研究を推進する。
(A) 土壌－樹木間の窒素安定同位体比の変化およびδ15N決定因子における森林生態系内および森林生態系間の変異の理解：冷温帯落葉広葉樹林（京都大学芦生研究林）についても葉および土壌のサンプリングを行う。これらのサンプルを含め、残りのすべてのサンプルについて窒素安定同位体比の分析を行い、森林生態系内と森林生態系間のδ15Nの変異を明らかにする。
(B) 室内での操作実験による土壌－樹木間の窒素安定同位体比の変化に各δ15N決定因子が及ぼす影響のメカニズム解明：外生菌根菌の群集構造と細根の分布によって引き起こされる同位体分別の詳細メカニズムを操作実験により明らかにする。
(C) 土壌－樹木間の窒素安定同位体比の変化をδ15N決定因子によって説明するモデルの構築とそれに基づく外生菌根菌の窒素供給率の推定：上記（A)と(B)の項目の結果をもとに平成30年度以降に研究を進める。
(D) 本研究の手法で推定した外生菌根菌の窒素供給率と別途窒素フローのプロセスモデルから推定した外生菌根菌の窒素供給率の比較検討：平成28年度に引き続き、プロセスモデルの改良を行う。
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Research Products
(4 results)
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[Journal Article] Estimation of field soil nitrogen mineralization and nitrification rates using soil N transformation parameters obtained through laboratory incubation2017
Author(s)
Urakawa R, Ohte N, Shibata H, Tateno R, Inagaki Y, Oda T, Toda H, Fukuzawa K, Watanabe T, Hishi T, Oyanagi N, Nakata M, Fukushima K, Nakanishi A
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Journal Title
Ecological Research
Volume: 32
Pages: 279-285
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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