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安定同位体による生物圏の化学構造の解明-新しいパラダイムの確立

研究課題

研究課題/領域番号 05403003
研究種目

一般研究(A)

配分区分補助金
研究分野 地球化学
研究機関京都大学

研究代表者

和田 英太郎  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (40013578)

研究分担者 宮崎 龍雄  筑波大学, 生物科学系, 助教授 (80142230)
成田 哲也  京都大学, 生態学研究センター, 助手 (40025440)
中西 正己  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (60025434)
清水 勇  京都大学, 生態学研究センター, 助教授 (80025486)
阿部 啄哉 (安部 琢哉 / 阿部 琢哉)  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (00045030)
研究期間 (年度) 1993 – 1995
研究課題ステータス 完了 (1995年度)
配分額 *注記
37,000千円 (直接経費: 37,000千円)
1995年度: 6,800千円 (直接経費: 6,800千円)
1994年度: 5,800千円 (直接経費: 5,800千円)
1993年度: 24,400千円 (直接経費: 24,400千円)
キーワード安定同位体自然存在比 / 同位体生態学 / 同位体生物地球化学 / 炭素同位体比 / 窒素同位体比 / 同位体マップ / 湖生態系 / 陸上生態系 / 安定同位体比 / 琵琶湖 / バイカル湖 / 熱帯林 / 高等植物 / シロアリ / 安定同位体 / 色素 / 炭素・窒素安定同位体比 / 脱窒 / 食物連鎖 / 炭酸ガスの増加
研究概要

研究結果は以下のような項目にまとめられる。
1.初年度、ガスクロマトグラフ,コンパッション,質量分析(GC/C/IRMS)を設置し、標準資料による測定法の確立を行った。さらにGC/C/IRMS法を発展させ、メタンの炭素同位体比(δ^<13>C),全炭酸の炭素同位体比の迅速・高感度分析法を確立した。
2.3年間にわたって、琵琶湖,バイカル湖の安定同位体から見た生態系の構造を解明した。琵琶湖では溶雪時(2月〜4月),^<15>N/^<14>N比の高い窒素の供給系が駆動していることを明らかにした。また、流入窒素の約半分が脱窒によって消失していることも明らかとなった。バイカル湖の食物網は沖帯と沿岸帯に区別されることがδ^<15>N-δ^<13>Cマップ上で明らかとなった。また、沖帯食物連鎖は珪藻(メロシラ),エピシュラ・マクロフェクタパス,ゴルムヤンカ,アザラシと続く見事なシステムになっていることが同位体比の面から証明された。
3.メタンの生成機構を知るための、δD(CH_4)-δ^<13>C(CH_4)マップを完成した。
4.雨水から沢水に至る窒素の動態を評価するδ^<15>N(NO_3)-NO_3/Clマップを完成した。
5.森林の葉の炭素同位体比(δ^<13>C)の鉛直変化と光強度の関係を解明した。対象森林は冷温帯林,湿性熱帯林である。
6.シロアリ生態系のδ^<15>N-δ^<13>Cマップから、食性の型,カーストなどが明瞭に区別できることを明らかにした。
7.この3年間続いた一般研究(A)によって、京都大学生態学研究センターは、同位体生態学の世界の中心の一つとなった。発表論文は50報に及んでいる。

報告書

(4件)
  • 1995 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1994 実績報告書
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (37件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (37件)

  • [文献書誌] Wada, E. and Yoshioka, T.: "Isotope Biogeochemistry of Several Aquatic Ecosystems." Geochemistry International. 32(9). 121-141 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyajima, T., Yamada, Y., Hanba, T. Y.,Yoshii, K., Koitabashi, T. and Wada, E.: "Detemining the stable isotope ratio of total dissolved inorganic carbon in lake water by GC/C/IRMS." Limnol. Oceanogr.40(5). 994-1000 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugimoto, A. and Wada, E.: "Hydrogen isotopic composition of bacterial methane: CO_2/H_2 reduction and acetate fermentation." Geochimica et Cosmochimica Acta22GD03:59(7). 1329-1337 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urabe, J., Nakanishi, M. and Kawabata, K.: "Contribution of metazoan plankton to the cycling of nitrogen and phosphorus in Lake Biwa." Limnol. Oceanogr.40. 232-241 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichikawa, T., Hasegawa, K., Shimizu, I., Kataoka, H. and Suzuki, A.: "Structure of neurosecretory cells with immunoreactive diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide in the silkworm." Bombxy mori. Zool. Sciences. 12. 703-712 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyazaki, T., Tajima, K. and Iriyama, Y.: "Carbon and nitrogen uptake activities in irrigation systems. Possible effects of pressure." Arch. Hydrobiol.135(1). 101-111 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wada, E., Yoneyama, T., Minagawa, M., Ando, T. and B. D. Fry(Eds.): "Stable Isotopes in the Biosphere" Kyoto University Press, 192 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wada, E.and Yoshioka, T.: "Isotope Biogeochemistry of Several Aquatic Ecosystems." Geochemistry International. 32(9). 121-141 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyajima, T., Yamada, Y., Hanba, T.Y., Yoshii, K., Koitabashi, T.and Wada, E.: "Determining the stable isotope ratio of total dissolved inorganic carbon in lake water by GC/C/IRMS." Limnol.Oceanogr.40(5). 994-1000 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugimoto, A.and Wada, E.: "Hydrogen isotopic composition of bacterial methane : CO_2/H_2 reduction and acetate fermentation." Geochimica et Cosmochimica Acta. 59(7). 1329-1337 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Urabe, J., Nakanishi, M.and Kawabata, K.: "Contribution of metazoan plankton to the cycling of nitrogen and phosphorus in Lake Biwa." Limnol.Oceanogr.40. 232-241 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ichikawa, T., Hasegawa, K., Shimizu, I., Kataoka, H.and Suzuki, A.: "Structure of neurosecretory cells with immunoreactive diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide in the silkworm." Bombxy mori.Zool.Sciences. 12. 703-712 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Miyazaki, T., Tajima, K.and Iriyama, Y.: "Carbon and nitrogen uptake activities in irrigation systems. Possible effects of pressure." Arch.Hydrobiol.135(1). 101-111 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wada, E., Yoneyama, T., Minagawa, M., Ando, T.and B.D.Fry (Eds.): "Stable Isotopes in the Biosphere" Kyoto University Press. 192. (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1995 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Wada, E. and Yoshioka, T.: "Isotope Biogeochemistry of Several Aquatic Ecosystems." Geochemistry Intermational. 32(9). 121-141 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Miyajima, T., Yamada, Y., Hanba, T. Y., Yoshii, K., Koitabashi, T. and Wada, E.: "Determining the stable isotope ratio of total dissolved inorganic carbon in lake water by GC/C/IRMS." Limnol. Oceanogr.40(5). 994-1000 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Sugimoto, A. and Wada, E.: "Hydrogen isotopic composition ob bacterial methane : CO_2/H_2 reduction and acetate fermantation." Geochimica et Cosmochimica Acta. 59(7). 1329-1337 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Urabe, J., Nakanishi, M. and Kawabata, K.: "Contribution of metazoan plankton to the cycling of nitrogena and phosphorus in Lake Biwa." Limnol. Oceanogr.40. 232-241 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Ichikawa, T., Hasegawa, K., Shimizu, I., Kataoka, H. and Suzuki, A.: "Structure of neurosecretory cells with immunoreactive diapause hormone and pheromone biosynthesis activating neuropeptide in the silkworm." Bombxy mori. Zool. Sciences. 12. 703-712 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Miyazaki, T., Tajima, K. and Irijima, Y.: "Carbon and nitrogen uptake activities in irrigation systems. Possible effects of pressure." Arch. Hydrobiol.135(1). 191-111 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Wada, E., Yoneyama, T., Minagawa, M., Ando, T. and B. D. Fry (Eds.): "Stable Isotopes in the Biosphere" Kyoto University Press, 192 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshioka,T.,Wada,E.and Hayashi,H.: "A stable isotope study on seasonal foodweb dynamics in a eutrophic lake." Ecology. 75. 835-846 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Matsuura Y.and Wada,E.: "Carbon and nitrogen stable isotope ratios in marine organic matters of the coastal ecosystem in Ubatuba,southem Brazil." J.Brazilian Asso.for Advancement of Sci.46. 141-146 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Tayasu,I.,Sugimoto,A.,Wada,E.and Abe,T.: "Xylophagous termites depending on atmospheric-nitrogen." Naturwissensschaftem. 81. 229-231 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Miyajima,T.,Nakanishi,M.,Nakano,S.and Tezuka,Y.: "An autumnal bloom of the diatom melosira granulata in shallow eutrophic lake;Physical and chemical constraints on its population dynamics" Arch.Hydrobiol.130. 143-162 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Sakamoto K.and Shimizu,I.: "Photosensitivity in the circadian hatching rhythm of the carotenoid-depleted silkworm,Bombxy mori." J.of Biol.Rhythms.9. 61-70 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Toda,H.,Matsumoto,E.,Miyazaki,T.,Shibano,K and Kawashima,H.: "Nitrate disappearance in an irrigation pond." Jpn.Soil Sci.Plant Nutr.65. 266-273 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 和田英太郎他: "バイカル湖-古代湖のフィールドサイエンス" 森野浩,宮崎信之編東京大学出版会, 267 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 和田英太郎他: "微生物のガス代謝と地球環境 微生物の生態20" 松本聡編学会出版センター, 168 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Wada,E.,Y.Kabaya,Y.Kurihara: "Stable isotopic structure of aquatic ecosystems." J.Biosci.18. 483-499 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] Sugimoto A.,E.Wada: "Carbon isotopic composition of bacterial methane in a soil incubation experiment:Contribution of acetate and CO_2/H_2." Geochim.Cosmochim.Acta. 57. 4015-4027 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 和田英太郎: "安定同位体は何を語るか" 遺伝. 47. 10-14 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 藤井・和田他: "広がる安定同位体の利用" 日本原子力学会誌. 35. 952-977 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] E.Wada: "Possible impacts of acid rain on aquatic ecosystems from stable isotopic view points." Proceedings of the Int'l Workshop,国立環境研. 117-126 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] I.Tayasu,A.Sugimoto,E.Wada,T.Abe: "Xylophagons termites depending on atmospheric nitrogen" Natur wissen schaften. 80(in press). (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 吉岡,和田,林,竹内,高橋: "メソコスム湖沼生態系の解析(安定同位体比から見た物質循環と食物網)" 西條八束、坂本充編、名大出版会, 346 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 和田,杉本,吉岡: "水の惑星(水と生物)" 寺本俊彦編著(オーム社), 134 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書

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公開日: 1993-04-01   更新日: 2016-04-21  

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