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2020 Fiscal Year Research-status Report

河川におけるバクテリア生産の定量:河川水および河床の石のバイオフィルム

Research Project

Project/Area Number 20K12140
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

土屋 健司  国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 特別研究員 (70739276)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Keywordsバクテリア生産速度 / 安定同位体 / 河川生態系 / プランクトン / バイオフィルム / 瀬淵構造
Outline of Annual Research Achievements

長野県を流れる千曲川において,上田市に位置する常田地区の瀬と淵,長野市に位置する岩野地区の瀬の3地点で河川水および河床のバイオフィルムのバクテリア生産速度を測定した.バクテリア生産速度は安定同位体で標識したデオキシアデノシンを用いて,バクテリアのDNA合成速度から見積もった.その結果,河川水バクテリア生産速度は5.5 ~ 466 mgC/m2/d,バイオフィルムバクテリア生産速度は2.9 ~ 132 mgC/m2/dの範囲で変動した.季節変動においては,河川水バクテリア生産速度は春に最大値を示し,バイオフィルムバクテリア生産速度は夏に最大値を示した.また,空間的な差異に着目してみると,河川水バクテリア生産速度は地点間で統計的な有意差は見られなかったが,常田地区の瀬におけるバイオフィルムバクテリア生産速度は,他の2地点と比較して有意に高い値を示した.以上にように,河川水およびバイオフィルムのバクテリア生産速度は,季節変動および空間変動において,それぞれ異なる挙動を示していたことが明らかとなった.これらの変動を規定する要因を探るため,一般化線形モデルを用いて環境変数が河川水およびバイオフィルムバクテリア生産速度に及ぼす影響を検討した.その結果,河川水バクテリア生産速度は水温と溶存態有機炭素,バイオフィルムバクテリア生産量は水温と地点,流速,バイオフィルムバクテリア現存量(負の効果)などによって説明されることが示唆され,両バクテリア生産速度は異なる環境要因によって制御されていたことが明らかとなった.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

バクテリア生産速度の季節変動・空間変動を明らかにするための千曲川での調査は計画通り実施され,分析も順調に進んでいる.

Strategy for Future Research Activity

千曲川における観測で得られたバクテリア生産速度の動態及び環境要因との関係性が,他の河川生態系においても一般性を有するのかどうかを確認するため,本手法を他河川に応用し,比較を行う.

Causes of Carryover

今般の社会情勢によって河川での現場調査や現地での学会発表が制限されたため,分析に使用する物品費や,旅費などの支出が抑えられた.次年度は当該年度で行えなかった調査での旅費や物品費や,現地での学会発表があればその旅費に使用する予定である.

  • Research Products

    (12 results)

All 2021 2020

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (7 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Variability of benthic methane‐derived carbon along seasonal, biological, and sedimentary gradients in a polymictic lake2020

    • Author(s)
      Tsuchiya Kenji、Komatsu Kazuhiro、Shinohara Ryuichiro、Imai Akio、Matsuzaki Shin‐ichiro S.、Ueno Ryuhei、Kuwahara Victor S.、Kohzu Ayato
    • Journal Title

      Limnology and Oceanography

      Volume: 65 Pages: 3017~3031

    • DOI

      10.1002/lno.11571

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Novel method for measuring aquatic bacterial productivity using D10-leucine based on protein synthesis rate2020

    • Author(s)
      Tsuchiya K、Sano T、Tomioka N、Kazuhiro K、Imai A、Hayakawa K、Nagata T、Okamoto T、Kuwahara VS、Kohzu A
    • Journal Title

      Aquatic Microbial Ecology

      Volume: 85 Pages: 121~129

    • DOI

      10.3354/ame01945

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Assessment of the water quality factors influencing the primary production in Lake Kasumigaura2020

    • Author(s)
      KOMATSU Kazuhiro、NAKAGAWA Megumi、TSUCHIYA Kenji、KOHZU Ayato、SHINOHARA Ryuichiro、MATSUZAKI Shin-ichiro S.
    • Journal Title

      Journal of Japan Society of Civil Engineers, Ser. G (Environmental Research)

      Volume: 76 Pages: III_11~III_17

    • DOI

      10.2208/jscejer.76.7_III_11

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 放射性同位体を用いないバクテリア生産速度測定法の開発と応用2020

    • Author(s)
      土屋健司
    • Journal Title

      地球環境

      Volume: 25 Pages: 43~52

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 2019年台風19号の出水による千曲川のバクテリア群集への影響2021

    • Author(s)
      土屋健司・高津文人・平林公男
    • Organizer
      第68回日本生態学会大会
  • [Presentation] 成層化した湖沼における生物の鉛直分布把握と環境要因との解析2021

    • Author(s)
      福森香代子・今藤夏子・高津文人・土屋健司・角谷拓
    • Organizer
      第68回日本生態学会大会
  • [Presentation] 琵琶湖北湖の一次生産に影響を及ぼす環境因子の解析2021

    • Author(s)
      小松一弘・土屋健司・富岡典子・今井章雄・早川和秀・永田貴丸
    • Organizer
      第55回日本水環境学会年会
  • [Presentation] 重水素標識ロイシンを用いたバクテリア生産速度測定法の開発2020

    • Author(s)
      土屋健司・佐野友春・富岡典子・小松一弘・今井章雄・早川和秀・永田貴丸・岡本高弘・桑原ビクター伸一・高津文人
    • Organizer
      2020年日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
  • [Presentation] 日本プランクトン学会奨励賞 受賞記念講演「水圏生態系における細菌生産生態に関する研究」2020

    • Author(s)
      土屋健司
    • Organizer
      2020年日本プランクトン学会・日本ベントス学会合同大会
  • [Presentation] 琵琶湖ウイルスの多様性と季節変動2020

    • Author(s)
      沈尚,富永賢人,土屋健司,松田知成,吉田天士,清水芳久
    • Organizer
      2020年度日本地球化学会第67回オンライン年会
  • [Presentation] バクテリア生産速度測定における放射性同位体を用いないロイシン法の開発2020

    • Author(s)
      土屋健司・佐野友春・富岡典子・小松一弘・今井章雄・早川和秀・永田貴丸・岡本高弘・桑原ビクター伸一・高津文人
    • Organizer
      日本海洋学会2020年度秋季大会
  • [Book] 水環境の事典2021

    • Author(s)
      (公社)日本水環境学会
    • Total Pages
      640
    • Publisher
      朝倉書店
    • ISBN
      978-4-254-18056-5

URL: 

Published: 2021-12-27  

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