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中国西部内陸部における人工湿地の植生管理がその水質浄化能に及ぼす影響の定量的評価

Research Project

Project/Area Number 14J00203
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Crop production science
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

田中 貴  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2014-04-25 – 2017-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2016)
Budget Amount *help
¥2,900,000 (Direct Cost: ¥2,900,000)
Fiscal Year 2016: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Keywordsヨシ / 中国 / 水質浄化 / 窒素循環 / 飼料 / 刈取り頻度 / 飼料価値 / 富栄養化 / 窒素動態 / 国際研究者交流 / 雲南省 / 人工湿地
Outline of Annual Research Achievements

富栄養化が進む中国雲南省最大の淡水湖、テン池では、湖岸植生帯の設置による水質浄化が試みられている。そこに栽植されたヨシの刈取りは、窒素・リン等の栄養塩類除去に貢献すると考えられているが、刈取りしたバイオマスの処理が問題となり実用化されていない。一方、流域外から持ち込まれる家畜飼料が、テン池への窒素負荷を増大させる主要因であると指摘されている。そこで、湖岸植生帯のヨシの飼料化により飼料自給率を向上させ系外からの窒素負荷量を抑えるため、本研究では、テン池の湖岸植生帯において、ヨシの収量・飼料価値を向上させる刈取り方法を検討すると共に、刈取りが湖岸植生帯での窒素除去能へ及ぼす影響を評価した。
1)ヨシの刈取り再生後も出穂期までに収穫することを前提に、年3回刈取りが高いTDNを維持しながら総収穫量、窒素持ち出し量を最大化できる刈取方法であることを示した。
2)広域分布種であるヨシは遺伝的多様性が高いとされることから、テン池を含む中国南西部の植生帯などから収集したヨシ属を対象に、ハプロタイプネットワークの作成とAFLP解析を実施した。推定した系統関係によると、中国南西部のヨシ属は、大きく熱帯型と温帯型に分類され、さらに主に4つのハプロタイプに分類された。
3)ヨシ群落における窒素動態に対するリターの影響を評価するため、前年度に人工湿地に15N標識リターを添加したが、今年度はリター、植物体、そして、土壌試料を採取し、取り込まれた同位体量を測定した。添加から半年で、リター由来窒素の植物体による回収率は約1割で、底質表層にあるルートマットによる回収率は約2割であった。残る7割の窒素は水へ溶出したか、脱窒したものと推察された。
以上より、これまで報告例が比較的少なかった中国における農業に起因する環境負荷の改善方策、すなわち湖岸植生帯での合理的なヨシの粗飼料生産の方策とその根拠を提示した。

Research Progress Status

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

28年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(3 results)
  • 2016 Annual Research Report
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (17 results)

All 2017 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (3 results)

  • [Int'l Joint Research] 昆明理工大学/昆明農業気象局(中国)

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  • [Journal Article] Effect of Phragmites japonicus harvest frequency and timing on dry matter yield and nutritive value2017

    • Author(s)
      Tanaka, T.S.T., Irbis, C., Kumagai, H., Wang, P., Li, K., Inamura
    • Journal Title

      Jounal of Environmental Management

      Volume: 187 Pages: 436-443

    • DOI

      10.1016/j.jenvman.2016.11.008

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Phylogenetic analyses of Phragmites spp. in southwest China identified two lineages and their hybrids2017

    • Author(s)
      Tanaka, T.S.T., Irbis, C., Inamura, T.
    • Journal Title

      Plant Systematics and Evolution

      Volume: 印刷中 Issue: 6 Pages: 699-707

    • DOI

      10.1007/s00606-017-1403-1

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      2016 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Timing of harvest of Phragmites australis (CAV.) Trin. ex Steudel affects subsequent canopy structure and nutritive value of roughage in subtropical highland2016

    • Author(s)
      Tanaka TST, Irbis C, Kumagai H, Inamura T
    • Journal Title

      Journal of Environmental Management

      Volume: 166 Pages: 420-428

    • DOI

      10.1016/j.jenvman.2015.10.055

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      2015 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Impact of Plant Harvest Management on Function and Community Structure of Nitrifiers and Denitrifiers in a Constructed Wetland.2015

    • Author(s)
      Takashi S. T. Tanaka , Chagan Irbis , Pengyun Wang , Tatsuya Inamura
    • Journal Title

      FEMS Microbiology Ecology

      Volume: 91 Issue: 2 Pages: 1-10

    • DOI

      10.1093/femsec/fiu019

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      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Annual Nutrient Balance and Soil Chemical Properties in Heavy Multiple Cropping System in the Coastal Area of Southeast Lake Dianchi, Yunnan Province, China.2015

    • Author(s)
      Ying Wang, Takashi S. T. Tanaka, Hiromo Inoue, Kunzhi Li, Dang Yang, Tatsuya Inamura
    • Journal Title

      Plant Production Science

      Volume: 印刷中

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      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ツルヨシの地下茎と地上部再生産に及ぼす刈取り回数の影響2016

    • Author(s)
      田中貴, イラビス, 王鵬雲, 稲村達也
    • Organizer
      日本作物学会 第242回講演会
    • Place of Presentation
      龍谷大学瀬田キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-10
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 中国西部の湖岸植生帯におけるツルヨシの可消化養分総量の評価2016

    • Author(s)
      田中貴, イラビス, 王鵬雲, 稲村達也
    • Organizer
      日本作物学会 第242回講演会
    • Place of Presentation
      龍谷大学瀬田キャンパス
    • Year and Date
      2016-09-10
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] Improved nitrogen removal by high frequency of harvesting Phragmites japonicus for roughage production in a constructed wetland of southeast China2016

    • Author(s)
      Tanaka, TST., Wang, P., Irbis, C., Imamura, T.
    • Organizer
      The 5th EcoSummit Congress
    • Place of Presentation
      Montpellier (France)
    • Year and Date
      2016-08-29
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      2016 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Improved nitrogen removal by high frequency of harvesting Phragmites japonicus for roughage production in a constructed wetland of southeast China2016

    • Author(s)
      Tanaka TST, Wang P, Irbis C, Imamura T
    • Organizer
      EcoSummit Congress
    • Place of Presentation
      Montpellier (France)
    • Year and Date
      2016-08-29
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 中国雲南省の湖岸植生帯におけるヨシの飼料化が窒素除去を向上する2016

    • Author(s)
      田中貴, イラビス, 王鵬雲, 稲村達也
    • Organizer
      システム農学会2016年度春季シンポジウム・研究発表会
    • Place of Presentation
      九州大学西新プラザ
    • Year and Date
      2016-05-27
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      2016 Annual Research Report
  • [Presentation] 中国西部の人工湿地におけるツルヨシの刈取り回数がその収量と飼料価値に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      田中貴,イラビス,王鵬雲,稲村達也
    • Organizer
      日本作物学会 第241回講演会
    • Place of Presentation
      茨城大学水戸キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-28
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      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] 中国西部におけるヨシ属の分布とその遺伝的多様性2016

    • Author(s)
      田中貴,イラビス,稲村達也
    • Organizer
      日本作物学会 第241回講演会
    • Place of Presentation
      茨城大学水戸キャンパス
    • Year and Date
      2016-03-28
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] TST Tanaka's Website

    • URL

      http://tanakatakashii.web.fc2.com/index.html

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      2016 Annual Research Report
  • [Remarks] Takashi S. T. Tanaka's Website

    • URL

      http://tanakatakashii.web.fc2.com/index.html

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Remarks] Takashi S. T. Tanaka's Website

    • URL

      http://tanakatakashii.web.fc2.com/

    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2015-01-22   Modified: 2024-03-26  

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