放射性炭素が解き明かす地下部食物網を駆動する炭素の滞留時間

2013 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25840158
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 兵藤 不二夫 岡山大学, その他部局等, 准教授 (70435535)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 放射性炭素 / 食物年齢 / 土壌 / 食物網

Research Abstract

陸上生態系の一次生産のほとんどは地上部食物網で消費されることなく、地下部（土壌）の食物網によって利用される。近年の研究から、地下部だけではなく地上部の消費者の多くが土壌有機物由来の物質とエネルギーに依存していることが明らかになってきた。しかしながら、植物が炭素を固定してから消費者に利用されるまでどれくらいの時間がかかるのかという、食物網における物質やエネルギーの流れの速さに関する知見はほとんどない。私はこの炭素の滞留時間のことを食物年齢と定義づけ、冷戦期に大気圏核実験によって作られた放射性炭素を用いて推定が可能であることを既に示している。本研究では、北海道、本州、沖縄の森林に調査地を設定し、消費者やそれを支える土壌有機物を対象に放射性炭素分析から食物年齢を測定し、どの程度の時間スケールで食物網が支えられているのかを明らかにすることを目的としている。初年度は、北海道大学苫小牧演習林において、植物やアリ、地表徘徊性甲虫などの消費者を採集した。また土壌は３つの深度0-5cm、5-10cm、10-15cmに分けて採取した。これら土壌は2mmのふるいにかけた後、乾燥した。根はピンセットを用いて取り除いた。その後、土壌試料を酸とアルカリ処理によって、酸不溶性画分、アルカリ不溶性画分に分け、それぞれの画分の重量を測定した。そこから、酸可溶性画分とアルカリ可溶性画分の重量を推定した。これら試料の一部は元素分析や放射性炭素分析を行った。現在、得られた結果の解析中である。

Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度は、ほぼ当初の予定通りの試料を採集し、元素分析や放射性炭素分析を行うことができたため。

Strategy for Future Research Activity

当初の予定通り、本州と沖縄（琉球大学与那演習林）の調査地において、土壌と地表性動物の採集を行う。その後、採集した試料について、元素分析や放射性炭素分析を行う。

Expenditure Plans for the Next FY Research Funding

国内の民間業者に放射性炭素同位体分析の分析を外注することでコストを抑えることができたため、また土壌有機物の分画法実験方法の検討に重点を置き旅費が発生する野外での試料採集を控えたため。
本州や沖縄の調査地において試料を採集し、昨年度と同様の方法で土壌分画や放射性炭素の分析を行う予定である。