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火山灰土壌に生育する樹木のリン獲得メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18J14792
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 森林科学
研究機関京都大学

研究代表者

向井 真那  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(DC2)

研究期間 (年度) 2018-04-25 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
2019年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2018年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードリン / 火山灰土壌 / 根圏 / 非晶質鉱物 / 滲出物 / 森林 / 鹿沼土
研究実績の概要

本年度も昨年度に引き続き、野外観察と室内での栽培実験を通して、「火山灰土壌に生育する樹木は非晶質鉱物(アロフェン、イモゴライトなど)に吸着したリンを獲得している」という仮説の検証に努めた。野外観察では火山灰土壌としての特徴が強い調査地では、樹木が細根から有機酸を分泌し根圏土壌の非晶質鉱物を溶解させることで、吸着していたリンが遊離し、樹木はそれを利用している可能性が示唆された。火山灰土壌としての特徴がそれほど強くないところでは、樹木は非晶質鉱物に吸着したリンではなく、他の形態のリンを吸収している可能性が示された。本年度は野外観察でこれまでに得られた結果をまとめ、国際誌への投稿に向けて準備中である。また、栽培実験に関しては、365日後の収穫を行ったところ、予想に反して、1年間の栽培で植物は成長していたが、植物体のリン濃度は変化しておらず、樹木の実生は非晶質鉱物に吸着したリンを利用できたという結果は得られなかった。さらに、根圏土壌と根の樹脂固定を行い、SEM-EDXを用いて根圏の元素マッピングに取り組んだが、土壌および根のリンの濃度が検出限界値以下となり、根圏でのリン分布を視覚で明らかにすることはできなかった。根圏のリンマッピングの試料作成技術向上に関しては、今後の課題となる。
その一方で、本年度はこれまでの研究成果をまとめた博士論文が受理され、令和元年5月に学位を取得した。さらに、これまでの研究成果の一部を国際誌 Ecological Research誌に投稿し、受理された。他にも共著の論文が1報、国際誌に受理された。

現在までの達成度 (段落)

令和元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

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Nitrogen mineralization rates of the soils incubated under different temperatures from different elevations along an environmental gradient on Yakushima Island2020

    • 著者名/発表者名
      Mana Mukai, Taiki Mori, Shin-ichiro Aiba, Kanehiro Kitayama
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 35 号: 2 ページ: 428-438

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12092

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Leaf trichomes in Metrosideros polymorpha can contribute to avoiding extra water stress by impeding gall formation2019

    • 著者名/発表者名
      Amada Gaku、Kobayashi Keito、Izuno Ayako、Mukai Mana、Ostertag Rebecca、Kitayama Kanehiro、Onoda Yusuke
    • 雑誌名

      Annals of Botany

      巻: 125 号: 3 ページ: 533-542

    • DOI

      10.1093/aob/mcz196

    • NAID

      120006888010

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Productivity and morphological traits of fine roots in forest ecosystems along an elevation gradient of Yakushima Island.2019

    • 著者名/発表者名
      Mukai M., Sawada Y., Kitayama K., Aiba S.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research

      巻: 24 号: 1 ページ: 35-41

    • DOI

      10.1080/13416979.2018.1555882

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Tree strategies for acquisition of recalcitrant P in soils on volcanic soils: forcusing on chemical properties of the rhizosphere of Quercus Serrata2020

    • 著者名/発表者名
      Mana Mukai, Mayu Takagi, Kanehiro Kitayama
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 日本の森林生態系における土壌深度別の細根現存量と細根形質の関係2020

    • 著者名/発表者名
      向井真那、佐々木真優、北山兼弘
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 日本の森林生態系における土壌窒素純無機化速度に影響を及ぼす要因2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木真優、向井真那、北山兼弘
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 森林生態系への火山灰加入による施肥効果:火山灰加入量の異なるコナラ林の比較検証2020

    • 著者名/発表者名
      高木真由、向井真那、北山兼弘
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ゲノム情報から読み解くハワイフトモモの種内多様化プロセス2020

    • 著者名/発表者名
      伊津野彩子、小野田雄介、甘田岳、小林慧人、向井真那、井鷺裕司、Elizabeth A. Stacy、 Tomoko Sakishima、 清水健太郎
    • 学会等名
      第67回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 日本列島の自然林における土壌窒素とリンの可給性を決定する要因2020

    • 著者名/発表者名
      佐々木真優、向井真那、北山兼弘
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Estimating the contribution of volcanic ash as a source of mineral nutrients in forest ecosystems on Yakushima Island using Sr and Pb stable isotopes.2019

    • 著者名/発表者名
      Mana Mukai, Tamihisa Ohta, Ki-cheol Shin, Shin-ichiro Aiba, Kanehiro Kitayama
    • 学会等名
      第66回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 屋久島火山灰土壌における樹木細根滲出物と根圏土壌の化学特性の変化2019

    • 著者名/発表者名
      向井真那, 相場慎一郎, 北山兼弘
    • 学会等名
      第130回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2018-05-01   更新日: 2024-03-26  

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