2018 Fiscal Year Research-status Report
Studies on tracing dissolved organic matter molecules from forests to the estuary
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18K11623
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| Research Institution | Kyushu University |
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Principal Investigator |
井手 淳一郎 九州大学, 持続可能な社会のための決断科学センター, 助教 (70606756)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 超高分解能質量分析法 / 森林管理 / 土地利用 / 共通分子 / 固有分子 / 腐植様物質 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は主に，森林を通過する過程で雨水中DOMの構成分子種がどのように変化するかに着目して研究を進めた。九州大学演習林の御手洗水試験流域のヒノキ林，および10林班のスギ林とマテバシイ林に方形プロットを設定し，林外雨，林内雨，土壌水を採取し，それら試料水中のDOMを構成する分子の種類と数をフーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型質量分析法（FT-ICR MS）によって評価した。
御手洗水試験流域のヒノキ林内雨と林外雨との間でDOM構成分子種数を比較した結果，ヒノキ林内雨の構成分子種数は林外雨のそれの約3倍であった。また，ヒノキ林内雨は林外雨に比べ，サンプル繰り返し（n = 5）内で多くの類似する構成分子種を持っていることがわかった。多次元尺度法を用いた解析から，ヒノキ林内雨のDOM構成分子種は林外雨のそれに比べ，空間的なばらつきが非常に小さく，雨水が樹冠を通過する過程でDOMの質が均一になることが考えられた。
10林班のスギ林とマテバシイ林において冬季に林外雨，林内雨，および土壌水を採取し，それら試料水中DOMの構成分子種数を比較した。林内雨の溶存有機物（DOM）構成分子種の数はスギ林，マテバシイ林ともに林外雨のそれの約2倍多かった一方で，土壌水のそれとの間に有意差はなかった。また，林内雨，土壌水ともにスギ林とマテバシイ林間で構成分子種数に有意差はなかった。林内雨では平均で全分子種数の52%～59%が，土壌水では約50%が林外雨には含まれない，林内雨または土壌水に固有の分子種であった。これらの結果は樹冠や土壌において多様なDOMが雨水に供給される一方で，供給されたDOMが変質することを示唆する。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していた，構成分子種を用いた林分スケールにおける溶存有機物の動態の観測は実施できている。この観測から様々な発見が得られている。また，成果についても学会の年会や国際誌上で随時公表している。
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| Strategy for Future Research Activity |
今後は森林内の溶存有機物（DOM）動態を森林河川のそれと結び付けるための調査を行う。このため，樹種や森林管理状態の異なるいくつかの流域試験地を選定し，林外雨，林内雨，土壌水，河川水を採取し，それら試料水のDOM構成分子種を解析していく。また，DOM動態の季節変化についても解析していく。
現在，試料水採取のための容器の洗浄や燃焼に時間を要しているため，容器の種類を変えたり，方法をルーチン化して分析補助者に任せたりする等の工夫をして作業を効率化していく予定である。また，フーリエ変換イオンサイクロトロン共鳴型質量分析法の前処理にも時間を要しているため，複数の試料水を一括して処理できる分析器具等を用いて効率化を図る予定である。
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| Causes of Carryover |
投稿中の論文および国際会議プロシーディングの掲載費用に充てるため助成金を繰り越した。論文掲載が決定したら速やかに執行する予定である。
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