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硝酸・水安定同位体組成を指標とした温暖多雪森林流域における窒素循環の定量的評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H04947
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 森林科学
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

伊藤 優子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60353588)

研究分担者 服部 祥平  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (70700152)
高瀬 恵次  石川県立大学, 生物資源環境学部, 特任教授 (90133165)
研究協力者 藤原 洋一  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
15,730千円 (直接経費: 12,100千円、間接経費: 3,630千円)
2018年度: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2016年度: 5,980千円 (直接経費: 4,600千円、間接経費: 1,380千円)
キーワード三酸素同位体組成 / 積雪 / 窒素循環 / 森林流域 / 物質循環 / 三酸素同位体
研究成果の概要

温暖多雪森林流域に流入する大気由来窒素の影響評価のため、硝酸の三酸素同位体組成という新指標を用いて、大気由来の硝酸と森林内で生産された硝酸を区別し、森林流域内の窒素動態を明らかにした。大気から森林の林床に到達した降水中の硝酸は林床のリター層通過時に、夏期には活発な微生物反応により急激な同位体組成の変化が確認されたのに対し、冬期は積雪底面から供給される寒冷な融雪水によって積雪直下での微生物反応が阻害されていることが明らかになった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では日本海側の温暖多雪の森林流域で年間を通じた物質循環モニタリングの実施、また、安全な環境トレーサーである硝酸の三酸素同位体組成という新らしい指標を用いた森林流域内での大気由来硝酸の動態のトレースを行った。これらの観測から、日本海側の温暖多雪森林域では大気からの窒素流入量が夏期にくらべて冬期に約2.5倍多く、また、森林流域内の窒素動態が積雪による影響を受けることなど、これまで不明であった冬期の森林域での窒素動態を明らかにした。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] 水質負荷量の計測システム開発とその適用例2019

    • 著者名/発表者名
      高瀬恵次、伊藤優子
    • 雑誌名

      応用水文

      巻: 31 ページ: 98-103

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] 山岳地流域における面積雨量の推定2018

    • 著者名/発表者名
      高瀬恵次、藤原洋一
    • 雑誌名

      応用水文

      巻: 30 ページ: 49-54

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 林内と林外における消雪日のメタ解析2018

    • 著者名/発表者名
      藤原洋一・高瀬恵次・田中健二・長野峻介
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] スギ人工林の樹冠遮断特性に関する検討2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤嘉展・戎信宏・萬和明・山口弘誠・中北英一・矢吹正教・古本淳一・高瀬恵次・石田祐宣
    • 学会等名
      水文・水資源学会2018年度研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 暖地積雪地帯の林外と林内における積雪・融雪特性2018

    • 著者名/発表者名
      平田智道・藤原洋一・長野峻介・一恩英二・高瀬恵次
    • 学会等名
      第75回農業農村工学会京都支部研究発表会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Impacts of a large-scale landslide on groundwater recharge function in the Tedori River alluvial fan2018

    • 著者名/発表者名
      Fujihara, Y., Tanaka, K., Segawa, M., Takase, K., Maruyama, T., Shunsuke, C.
    • 学会等名
      PAWEES-INWEPF International Conference 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of nitrate dynamics in a temperate region watershed with heavy snowfall using triple oxygen isotopes as tracers2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nunez Palma(東工大)、HATTORI Shohei(服部祥平・東工大)、ITOH Yuko(伊藤優子)、KAWASAKI Moeko(川崎萌子・石川県農林総合研究センター)、TAKASE Keiji(高瀬恵次・石川県大)、YOSHIDA Naohiro(吉田尚弘・東工大)
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of nitrate dynamics in a temperate forested catchment with heavy snowfall using triple oxygen isotopes as tracers2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nunez Palma(東工大)、HATTORI Shohei(服部祥平・東工大)、ITOH Yuko(伊藤優子)、KAWASAKI Moeko(川崎萌子・石川県農林総合研究センター)、TAKASE Keiji(高瀬恵次・石川県大)、YOSHIDA Naohiro(吉田尚弘・東工大)
    • 学会等名
      第64回日本地球化学会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Elucidation of nitrate dynamics in a temperate region watershed with heavy snowfall using triple oxygen isotopes as tracers2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nunez Palma(東工大)、HATTORI Shohei(服部祥平・東工大)、ITOH Yuko(伊藤優子)、KAWASAKI Moeko(川崎萌子・石川県農林総合研究センター)、TAKASE Keiji(高瀬恵次・石川県大)、YOSHIDA Naohiro(吉田尚弘・東工大)
    • 学会等名
      Gold schmidt2017 Conference
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 硝酸の三酸素同位体組成を指標とした石川県白山市の森林集水域における内部窒素循環の解析2017

    • 著者名/発表者名
      服部祥平(東工大)、Yoshio Nunez Palma(東工大)、伊藤優子、川崎萌子(石川県農林総合研究センター)、高瀬恵次(石川県大)、吉田尚弘(東工大)
    • 学会等名
      雪氷研究大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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