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水圏の炭素・窒素循環の駆動にはたす微生物植物連鎖の役割

研究課題

研究課題/領域番号 05454603
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 環境動態解析
研究機関名古屋大学

研究代表者

吉岡 崇仁 (1994)  名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助手 (50202396)

坂本 充 (1993)  名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 教授 (30022536)

研究分担者 芳賀 裕樹  滋賀県琵琶湖博物館準備室, 学芸技師
永田 俊  名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助手 (40183892)
SAKAMOTO Mitsuru  NAGOYA UNIV., INST.HYDROSPHERIC-ATMOSPHERIC SCI., PROFESSOR. (30022536)
吉岡 崇仁  名古屋大学, 大気水圏科学研究所, 助手 (50202396)
研究期間 (年度) 1993 – 1994
研究課題ステータス 完了 (1994年度)
配分額 *注記
6,700千円 (直接経費: 6,700千円)
1994年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
1993年度: 5,400千円 (直接経費: 5,400千円)
キーワード水圏 / 微生物食物連鎖 / 炭素・窒素循環 / ピコ植物プランクトン / 細菌 / 溶存態有機物 / 栄養塩回帰 / 安定同位体比 / 炭素窒素循環 / 鞭毛虫類 / 窒素回帰速度
研究概要

本研究は、近年、水圏生態系の物質循環の中核的駆動系として、その存在が大きく注目されている「微生物植物連鎖」が、琵琶湖と木崎湖の炭素・窒素循環において果たす役割を明らかすることを目的として、(1)窒素栄養塩の循環の中で最も重要なプロセスであるアンモニア回帰の機構と支配要因の解析、(2)細菌による溶存態有機窒素化合物の分解・利用のメカニズムの解析、および(3)炭素・窒素安定同位体比による植物連鎖の解析を展開した。顕微鏡を用いた微生物量と組成の解析(微生物学的アプローチ)および同位体を用いた物質動態の解析(地球化学的アプローチ)というふたつの異なるアプローチを組み合わせた新しい学際的方法論を展開し、その結果、湖沼沖合生態系において、溶存有機窒素を細菌が利用し、さらにその細菌を微小鞭毛虫類が捕食する食物連鎖系が、系内の炭素・窒素循環の主要な駆動系であることを量的につきとめることに成功した。特に、アンモニア回帰に対する微生物の寄与の量的把握は、わが国はいうにおよばず、世界の湖沼においてもこれまでの研究例を見ない、独創的かつ先駆的なものであり、その為、本報告書は、この研究成果を中心にまとめることとした。木崎湖と琵琶湖においてサイズ別のアンモニア回帰を測定したところ、20μm以下の分画が全回帰の80%をしめることが示され、また、細菌は、NH_4^+の生産を行っていることがわかった。細菌による炭素・窒素循環の制御をさらに検討する目的で、溶存遊離アミノ酸(DFAA)と結合アミノ酸(DCAA)濃度と細菌によるされらの利用を測定した結果、細菌にとっての主な有機態窒素源は、DFAAよりDCAAであることが示唆された。我々の結果から、淡水生態系の炭素・窒素循環において、微生物ループが重要な役割を果たしていることが明らかになった。

報告書

(3件)
  • 1994 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1993 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] Haga,H.: "Use of tymol-hypochrolite reaction for measuring atom % ^<15>N of ammonium in fresh water,application to ammonium regeneration studies." Japanese Journal of Limnology. in press (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
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永田 俊: "浮遊性細菌の炭素現存量-測定方法の諸問題" 日本微生物生態学会報. 8. 49-58 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永田 俊: "微生物ループと水圏物質循環-溶存有機物の生成と分解をめぐって" 日本微生物生態学会報. 8. 149-155 (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata,T.: "Autotrophic picoplankton in Lake Baikal:abundance,growth and grazing mortality during summer." Joumal of Plankton Research.16. 945-959 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata,T.: "Degradation of adsorbed protein:Model for degradation of colloidal organic matter." EOS,Transactions,American Geophysical Union. 75. 211 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 永田 俊: "海洋微生物群集の捕食過程における有機物代謝に関する研究" 海の研究. 3. 427-436 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Haga, H.: "Use of tymol-hypochrolite reaction for measuring atom %^<15>N of ammonium in fresh water ; application to ammonium regeneration studies" Jpn.J.Limnol.(in press.).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T: "Biomass carbon of planktonic bacteria-Some problems on measurement.But 11.Jpn.Soc.Microb." Ecol.Vol.8 (in Japanese). 49-58 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T.: "Microbial loop and aquatic material cycle-With special reference to production and decomposition of dissolved organic matter" Bull.Jpn.Soc.Microb.Ecol.Vol.8 (in Japanese). 149-155 (1993)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T.: "Autotrophic picoplankton in Lake Baikal : adundance, growth and grazing mortality during summer" Journal of Plankton Research. Vol.16. 945-959 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T.: "Degradation of adsorbed protein : Model for degradation of colloidal organic matter." EOS,Transactions, American Geophysical Union. Vol.75. 211 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T.: "Studies on metabolism of organic matter by marine micro-grazers. Lecture by the member awarded the Okada Prize of the Oceanographic Society of Japan for 1994" Umi-no-kenkyu. Vol.3, (in Japanese with English abstract). 427-436 (1994)

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      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagata, T.: "Effects of typhoon events on bacterial abundance and production in Lake Biwa BITEX Symposium/Workshop Short papers" LBRI. 262-268 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1994 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Haga,H.: "Use of tymol‐hypochrolite reaction for measuring alom % ^<15>N of ammonium in fresh water,application to ammonium regeneration studies." Japanese Journal of Limnology. (in press). (1995)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata,T.: "Autotrophic picoplankton in Lake Baikal:abundance,growth and grazing mortality during summer." Journal of Plankton Research. 16. 945-959 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] Nagata,T.: "Degradation of adsorbed protein:Model for degradation of colloidal organic matter." EOS,Transactions,American Geophysical Union. 75. 211 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 永田俊: "海洋微生物群集の捕食過程における有機物代謝に関する研究" 海の研究3. 427-436 (1994)

    • 関連する報告書
      1994 実績報告書
  • [文献書誌] 永田 俊: "浮遊性細菌の炭素現存量-測定方法の諸問題-" 日本微生物生態学報. 8. 49-58 (1993)

    • 関連する報告書
      1993 実績報告書
  • [文献書誌] 永田 俊: "微生物ループと水圏物質循環-溶存有機物の生成と分解をめぐって-" 日本微生物生態学報. 8. 149-155 (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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