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生物-地質カップリングを基にした、生態系ストイキオメトリー概念の構築

研究課題

研究課題/領域番号 18K19367
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分45:個体レベルから集団レベルの生物学と人類学およびその関連分野
研究機関総合地球環境学研究所

研究代表者

陀安 一郎  総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 教授 (80353449)

研究分担者 申 基チョル  総合地球環境学研究所, 研究基盤国際センター, 准教授 (50569283)
研究期間 (年度) 2018-06-29 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
2020年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード安定同位体 / 生態系ストイキオメトリー / 非伝統的同位体 / ストイキオメトリー / 元素 / 同位体 / 生態系
研究成果の概要

河川生態系において、炭素(δ13C)、窒素(δ15N)、ストロンチウム(87Sr/86Sr)同位体比という今まで用いられてきた同位体に加えて、今までほとんど研究の対象となっていなかった複数の地質由来元素の河川生物群集における動態をマグネシウム(δ26Mg)、亜鉛(δ66Zn)、カルシウム(δ44/40Ca)、ストロンチウム(δ88/86Sr)同位体比といった非伝統的同位体を用いて研究した。これらの研究手法は、分析の前処理および分析手法にまだまだ難しい点があり、汎用的に生態系の研究に用いるのが難しい段階ではあるが、生態系のストイキオメトリーを研究する上ではベースとなる研究結果を提示できた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

河川生態系は、その集水域を流下する水により涵養されるため、流れる物質は地質により影響を受ける。さらに、河川に生息する生物の食う-食われる関係(食物網)によっても個別の生物は影響を受けるとともに、あらゆる河川が人間の影響を受けている状況においては人間の影響も無視し得ない。本研究では、河川に生息する生物が自然環境(地質要因)および流域負荷(人為要因)により構成する元素がどのように変化するか、それをいろいろな元素の同位体比を用いて明らかにした。この研究によって明らかになったことは、たくさんの元素の中の一部であるが、今後の研究に有効な研究手法を開発することができた。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Calcium and strontium stable isotopes reveal similar behaviors of essential Ca and nonessential Sr in stream food webs2022

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche Kai Nils、Wakaki Shigeyuki、Yamashita Katsuyuki、Shin Ki‐Cheol、Kato Yoshikazu、Kamauchi Hiromitsu、Tayasu Ichiro
    • 雑誌名

      Ecosphere

      巻: 13 号: 2 ページ: 3921-3921

    • DOI

      10.1002/ecs2.3921

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Magnesium and zinc stable isotopes as a new tool to understand Mg and Zn sources in stream food webs2020

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche Kai Nils、Shin Ki‐Cheol、Kato Yoshikazu、Kamauchi Hiromitsu、Takano Shotaro、Tayasu Ichiro
    • 雑誌名

      Ecosphere

      巻: 11 号: 8

    • DOI

      10.1002/ecs2.3197

    • NAID

      120006888512

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 同位体環境学と同位体地図を用いた研究の展開2020

    • 著者名/発表者名
      陀安一郎
    • 雑誌名

      海洋化学研究

      巻: 33 ページ: 27-31

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Magnesium isotopes reveal bedrock impacts on stream organisms2019

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche Kai Nils、Kato Yoshikazu、Shin Ki-Cheol、Tayasu Ichiro
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 688 ページ: 243-252

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2019.06.209

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多元素同位体手法による環境トレーサビリティ手法の活用2021

    • 著者名/発表者名
      陀安一郎,SHIN Ki-Cheol
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 環境トレーサビリティーを実現する多元素同位体手法2020

    • 著者名/発表者名
      陀安一郎,藤吉麗,藪崎志穂,申ギチョル,中野孝教,谷口真人
    • 学会等名
      JpGU Meeting 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Magnesium and zinc stable isotopes in stream ecology2019

    • 著者名/発表者名
      Kai Nils Nitzsche, Yoshikazu Kato, Ki-Cheol Shin, Hiromitsu Kamauchi, lchiro Tayasu
    • 学会等名
      JpGU meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Analysis of Ca isotope ratios (δ44/40Ca) in stream food webs: methodological requirements and first results2019

    • 著者名/発表者名
      Kai Nils Nitzsche, Katsuyuki Yamashita, Shigeyuki Wakaki, Ki-Cheol Shin, Yoshikazu Kato, Hiromitsu Kamauchi, Ichiro Tayasu
    • 学会等名
      9th Symposium on Environmental Isotope Study
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Investigation on possibility of the identification of air pollutant sources using ratios of stable lead and strontium isotopes2019

    • 著者名/発表者名
      Shinji Sakurai, Takao Nakagiri, Kosuke Tanaka, Haruhiko Horino, Ki-Cheol Shin, Ichiro Tayasu, Shiho Yabusaki
    • 学会等名
      JpGU meeting 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Non-traditional isotopes in stream ecology.2019

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche K.N., Kato Y., Shin K.-C., Kamauchi H. and Tayasu I
    • 学会等名
      The 66th Annual Meeting of the Ecological Society of Japan
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Mg isotopes reveal bedrock impacts on stream organism.2018

    • 著者名/発表者名
      Nitzsche K.N., Kato Y., Shin K.-C. and Tayasu I.
    • 学会等名
      8th Symposium on Environmental Isotope Study
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Method for Ca isotope analysis using TIMS.2018

    • 著者名/発表者名
      Yamashita K., Wakaki S., Inoue M., Nitzsche K.N. and Shin K.-C.
    • 学会等名
      8th Symposium on Environmental Isotope Study
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-07-25   更新日: 2023-01-30  

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