2014 Fiscal Year Research-status Report
酸素同位体異常(Δ17O)を指標とする森林―農耕地生態系における窒素動態解析
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26450486
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| Research Institution | National Institute for Agro-Environmental Sciences |
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Principal Investigator |
中島 泰弘 独立行政法人農業環境技術研究所, その他部局等, 主任研究員 (10354086)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
江口 定夫 独立行政法人農業環境技術研究所, その他部局等, 研究員 (30354020)
伊藤 優子 独立行政法人森林総合研究所, その他部局等, 研究員 (60353588)
吉川 省子 独立行政法人農業環境技術研究所, その他部局等, 研究員 (60502937)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 硝酸態窒素 / 富栄養化 / 窒素・酸素安定同位体比 / 大気降下物 / 脱窒 / 筑波山 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)Δ17Oの分析手法の確立(担当:中島)
硝酸イオンのΔ17Oの分析は，δ18Oの分析と同様，N2O還元酵素を持たない脱窒菌によってN2Oまで変換し，その後N2OをGCライン上で800℃で加熱処理し，N2およびO2に再変換した後，質量分析機に導入してm/zが32,33,34のシグナルを得ることによって解析可能となる．この分析は標準的なN2O安定同位体分析を行う前処理装置では困難なため，加熱処理が可能となるようGCラインの改造を行い，分析精度を確認したが，現在のところ，精度の良い結果が得られていない．
(2)農耕地での調査(担当:中島，江口，吉川)
筑波山を水源とする水田を主とする農耕地(つくば市逆川流域)を対象とし，流域内の渓流水（10地点程度），農業用水(15地点程度)，農業排水(15地点程度)，河川水(5地点程度)等，数十カ所および農業用水の水源となるため池，生活排水，家畜の畜舎付近の排水等，窒素の供給源となる地点についても選定し，灌漑期・非灌漑期を含めた年数回程度試料水を採取し，硝酸態窒素濃度を測定した．試料は次年度以降Δ17Oの分析を行うために冷凍保存中である．
(3)森林域での調査(担当:中島，伊藤)
筑波山を主とする森林集水域を対象とし，集水域内の降水，渓流水，土壌水を年数回程度採取し，硝酸態窒素濃度を測定した．試料は次年度以降Δ17Oの分析を行うために冷凍保存してある．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
Δ17Oの分析手法の確立においてΔ17Oの分析のための加熱処理のラインに何らかの問題があるため，高い分析精度が得られていない．
農耕地での調査および森林域での調査については，試料水の採取は順調に進捗している．硝酸イオンの窒素(δ15N)･酸素(δ18O, Δ17O)安定同位体自然存在比については未測定だが，Δ17Oの分析と同時に測定を行う予定のため，問題ない．
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| Strategy for Future Research Activity |
Δ17Oの分析手法については，加熱処理自体に問題があり，高い精度を得にくい，また別の手法で成功したとの情報もあることから，加熱処理法にこだわらず，広く情報を収集し，Δ17Oの分析手法を確立したい．
農耕地および森林域での調査については，年間を通じて灌漑期，非灌漑期，季節変動を含む広範囲の試料が得られてことから，一部調査地域については定期的な試料採取は行わないこととし，今後必要に応じて試料の採取を行うこととする．
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| Causes of Carryover |
主にΔ17O分析手法が確立できず，分析に必要なHeボンベ，液体窒素等消耗品の購入量が予定を下回ったことにより，残額が生じた．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
27年度は，前年度行わなかったΔ17O分析に着手することにより，前年度の残額と併せて計画通り執行する見込みである．
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