2021 Fiscal Year Annual Research Report
Stoichiometric effects of leaf litters on aquatic secondary production via detritus/grazing chains
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21F30380
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
占部 城太郎 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (50250163)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
HO PEI-CHI 東北大学, 生命科学研究科, 外国人特別研究員
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| Project Period (FY) |
2021-07-28 – 2024-03-31
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| Keywords | 湖沼生態系 / 栄養補償 / 落葉 / 細菌 / 原生動物 / 藻類 / 食物連鎖 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
水生生物による落葉起源炭素の利用効率は極めて低く、湖と森のリンク機構には窒素やリンなど栄養塩供給も重要と考えられる。しかし、落葉に含まれるリンや窒素量は樹種により異なるものの、落葉樹種の違いが湖沼生態系にどのような影響を及ぼすか良くわかっていない。そこで、様々な樹種の落葉を栄養とエネルギー源としたマイクロコズム実験を行い、樹種の違いが水圏食物網にどのような影響を及ぼすかを調べた。実験にはスギ、ヒノキ、ハンノキ、スダジイ、コナラ、ブナ、ミズナラ、ダケカンバ、オオシラビソ、コメツガ等、計10樹種の落葉を用いた。実験にあたっては、周囲湖沼から採集した植物プランクトン・原生生物・細菌・菌類を接種して培養し、それぞれ2, 7,14, 28,日目に実験水を採取し栄養塩・有機態炭素濃度と接種したプランクトン・微生物の密度を測定した。また細菌についてはメタゲノム解析により組成についても調べた。実験の結果、植物プランクトン、鞭毛虫類、細菌類の時間変動や現存量の割合は落葉樹種により大きく異ることが分かった。ほとんどの樹種で、無機窒素を添加するとプランクトンが増加することから、落葉浸漬水はリンに比べて窒素供給量が低いことが分かった。この結果は、落葉に含まれる窒素の溶出量はリンにくらべて遥かに低いという、本研究に先立って行った実験と良く一致するものであった。細菌や原生動物の動態と藻類及び落葉樹種との関係は次年度に詳細な解析を行うこととした。
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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
コロナ禍により共同研究者の来日が遅れたため、実験開始時期もやや遅れてしまったが、初年度はほぼ予定どおりの実験を行うことが出来た。年度内に終了できなかったデータ解析については引き続き翌年度に行うこととした。実験は予備実験と本実験からなっていたが、予備実験で藻類の応答と落葉樹種の元素比との間に興味深い関係がえられたことから、その結果を日本生態学会大会にて口頭発表することが出来た。その結果は、論文としてまとめており、研究は順調に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は、藻類・細菌・原生動物からなる微生物群集に及ぼす落葉樹種の栄養塩・有機物溶出の影響を調べる実験を予定どおり行い、異なる落葉樹種の微生物群集への影響を解析する資料を得ることが出来た。そこで次年度は、動物プランクトンを含めたマイクロコズム実験を異なる光条件の元で行い、落葉を栄養・エネルギー源とした食物網での生食連鎖と腐食連の量的役割について定量的な解析を行うこととした。
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