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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

研究課題

研究課題/領域番号 14J00203
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 作物生産科学
研究機関京都大学

研究代表者

田中 貴  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
2016年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2015年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2014年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワードヨシ / 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
研究実績の概要

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。

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] 昆明理工大学/昆明農業気象局(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] 昆明理工大学/昆明農業気象局(中国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Effect of Phragmites japonicus harvest frequency and timing on dry matter yield and nutritive value2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, T.S.T., Irbis, C., Kumagai, H., Wang, P., Li, K., Inamura
    • 雑誌名

      Jounal of Environmental Management

      巻: 187 ページ: 436-443

    • DOI

      10.1016/j.jenvman.2016.11.008

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Phylogenetic analyses of Phragmites spp. in southwest China identified two lineages and their hybrids2017

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, T.S.T., Irbis, C., Inamura, T.
    • 雑誌名

      Plant Systematics and Evolution

      巻: 印刷中 号: 6 ページ: 699-707

    • DOI

      10.1007/s00606-017-1403-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Timing of harvest of Phragmites australis (CAV.) Trin. ex Steudel affects subsequent canopy structure and nutritive value of roughage in subtropical highland2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka TST, Irbis C, Kumagai H, Inamura T
    • 雑誌名

      Journal of Environmental Management

      巻: 166 ページ: 420-428

    • DOI

      10.1016/j.jenvman.2015.10.055

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Impact of Plant Harvest Management on Function and Community Structure of Nitrifiers and Denitrifiers in a Constructed Wetland.2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi S. T. Tanaka , Chagan Irbis , Pengyun Wang , Tatsuya Inamura
    • 雑誌名

      FEMS Microbiology Ecology

      巻: 91 号: 2 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1093/femsec/fiu019

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Annual Nutrient Balance and Soil Chemical Properties in Heavy Multiple Cropping System in the Coastal Area of Southeast Lake Dianchi, Yunnan Province, China.2015

    • 著者名/発表者名
      Ying Wang, Takashi S. T. Tanaka, Hiromo Inoue, Kunzhi Li, Dang Yang, Tatsuya Inamura
    • 雑誌名

      Plant Production Science

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中貴, イラビス, 王鵬雲, 稲村達也
    • 学会等名
      日本作物学会 第242回講演会
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田キャンパス
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中貴, イラビス, 王鵬雲, 稲村達也
    • 学会等名
      日本作物学会 第242回講演会
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田キャンパス
    • 年月日
      2016-09-10
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Improved nitrogen removal by high frequency of harvesting Phragmites japonicus for roughage production in a constructed wetland of southeast China2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka, TST., Wang, P., Irbis, C., Imamura, T.
    • 学会等名
      The 5th EcoSummit Congress
    • 発表場所
      Montpellier (France)
    • 年月日
      2016-08-29
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Improved nitrogen removal by high frequency of harvesting Phragmites japonicus for roughage production in a constructed wetland of southeast China2016

    • 著者名/発表者名
      Tanaka TST, Wang P, Irbis C, Imamura T
    • 学会等名
      EcoSummit Congress
    • 発表場所
      Montpellier (France)
    • 年月日
      2016-08-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中貴, イラビス, 王鵬雲, 稲村達也
    • 学会等名
      システム農学会2016年度春季シンポジウム・研究発表会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ
    • 年月日
      2016-05-27
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中貴,イラビス,王鵬雲,稲村達也
    • 学会等名
      日本作物学会 第241回講演会
    • 発表場所
      茨城大学水戸キャンパス
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 中国西部におけるヨシ属の分布とその遺伝的多様性2016

    • 著者名/発表者名
      田中貴,イラビス,稲村達也
    • 学会等名
      日本作物学会 第241回講演会
    • 発表場所
      茨城大学水戸キャンパス
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] TST Tanaka's Website

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Takashi S. T. Tanaka's Website

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] Takashi S. T. Tanaka's Website

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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