2017 Fiscal Year Annual Research Report

Coupling of element cycling based on element distribution and microbial metabolism in the eutrophic lake watershed facing sea

Research Project

Project/Area Number	26281011
Research Institution	Akita Prefectural University
Principal Investigator	早川敦秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (10450280)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	村野宏達名城大学, 農学部, 准教授 (00570798) 浅野亮樹東北大学, 農学研究科, 教育研究支援者 (20646137) 石川祐一秋田県立大学, 生物資源科学部, 准教授 (60315603)
Project Period (FY)	2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords	生物地球化学 / 硫黄脱窒 / 硫化物 / 微生物生態 / 海成堆積岩 / リン動態 / イオン交換反応
Outline of Annual Research Achievements	・硫黄脱窒の基質となりうる還元型の硫黄をその下層土に保持していると考えられる大潟村干拓地では，硫黄脱窒が窒素循環を制御している可能性がある．本年度は大潟村干拓地内の3圃場の農地土壌（0-50 cm）を採取し，土壌の脱窒能，化学性の鉛直分布を評価した．その結果，いずれの地点においても下層25-40 cmに高濃度の含硫層が認められた．高含硫層では，NO3-濃度の低下に伴うSO42-濃度の上昇が認められ，硫黄脱窒現象と考えられるシグナルを検出した．さらに，硫黄脱窒のシグナルが検出された土壌では，NO（一酸化窒素）濃度やNO2-濃度が高まる現象が認められ，含硫層に特徴的な窒素循環機構が発現していることが示唆された．・これまでの本研究によって秋田県西部の海成堆積岩地帯における源流域河川水のリン濃度が高いことが明らかとなった．本年度は，河川水のリン濃度が高い八郎湖流入河川源流域の30地点森林集水域において，①スギ葉のリン含量と土壌の化学性との関係，②河川堆積物からのリン溶出特性を評価した．その結果，スギの当年葉（1938±464 mgP/kg）は1年葉（1056±293 mgP/kg）よりもリン含量が高いこと，スギ葉のリン含量は窒素や炭素と比べて空間変動が大きいことが明らかとなった．また，1年葉のリン含量の空間変動は，土壌pHに支配されていることが示唆された．一方，河川堆積物からのリン溶出試験では，NaCl型の溶液の組成が堆積物からのリンの溶出を促すことが明らかとなり，海成堆積岩地帯における堆積物中の交換性Naと溶液のCa2+とのイオン交換反応も高いSRP濃度をもたらす一因であることが示唆された．
Research Progress Status	29年度が最終年度であるため、記入しない。
Strategy for Future Research Activity	29年度が最終年度であるため、記入しない。
Remarks	Webページ秋田県立大学地域連携・研究推進センター研究者総覧 http://www.akita-pu.ac.jp/stic/souran/scholar/detail.php?id=267