2022 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehending the range of the mangrove rhizosphere - An investigation of plants effects on soil nitrogen dynamics at high spatial resolution
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20H03029
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
小山 里奈 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (50378832)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
井上 智美 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物多様性領域, 主幹研究員 (80435578)
黒岩 恵 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00761024)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | マングローブ / 硝酸態窒素 / 窒素循環 / 微小透析法 / 嫌気性土壌 / 土壌微生物 / 硝化 / 脱窒 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
熱帯・亜熱帯の沿岸域に分布するマングローブ林は、高い生物多様性と生産力を示し、その炭素蓄積機能は同一気候帯下に成立する陸上生態系よりも高いとされる。しかしマングローブ林では、土壌は潮汐によって定期的に冠水し、陸上の森林とは大きく異なる厳しい土壌環境が形成される。これは、海水による土壌への塩分の供給、有機物など養分物質の流出のほか、冠水によって生じる貧酸素状態などによる。本研究ではこの土壌の貧酸素状態に着目し、マングローブ生態系における窒素循環に関する調査を行った。
植物は主に土壌中の無機態窒素、つまりアンモニア態窒素と硝酸態窒素を利用するが、マングローブ林では土壌が貧酸素状態となることが多く、生成に酸素が必要な硝酸態窒素は窒素源として重視されてこなかった。しかし、研究代表者らによる調査の結果、マングローブ植物の中には硝酸態窒素を利用する能力が極めて高い種があり、窒素源としての硝酸態窒素が考えられてきたよりも重要であることが示された。マングローブ林土壌の調査結果も踏まえ、本研究ではマングローブ生態系では植物の根の周辺で空間的・時間的に微小なスケールの植物と土壌微生物の共生的関係が形成され、その中では植物が利用可能な硝酸態窒素が生成されるという仮説を立てた。
マングローブ植物の1種であるオヒルギを対象として室内実験を行い、植栽が土壌に及ぼす影響を調査した。植栽した実生苗にアンモニア態窒素のみを窒素源として供給し、土壌水および土壌中の窒素量、窒素の形態変化に関わる土壌微生物の量を測定した。結果は、植栽が土壌微生物に影響を及ぼし、硝酸態窒素生成を促進すること、その空間的範囲は極めて限られることを示した。また、生成された硝酸態窒素を消費する微生物も検出され、マングローブ林の窒素循環の中でも硝酸態窒素が重要であることを示したが、非常に微細な空間的スケールでの調査が必要であることも示された。
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| Research Progress Status |
令和4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 |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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