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森林植生の養分利用様式を解明するための窒素安定同位体比測定手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19658060
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 林学・森林工学
研究機関東京大学

研究代表者

大手 信人  東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 准教授 (10233199)

研究分担者 小山 里奈  京都大学, 大学院・情報学研究科, 助教 (50378832)
松尾 直子 (松尾 奈緒子)  三重大学, 大学院・生物資源学研究科, 講師 (00423012)
木庭 啓介  東京農工大学, 共生科学技術研究院, 准教授 (90311745)
徳地 直子  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60237071)
永田 俊  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (40183892)
研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2009年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2008年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
キーワード森林植生 / 養分利用 / 安定同位体比 / 窒素循環 / 水質浄化
研究概要

本研究で目指す直接的な獲得目標は,森林植生を構成する主要な植物である木本植物の体内を移動しているNO_3^-とアミノ酸の窒素安定同位対比を測定するプロトコルを確立することにある.
本年度は,引き続きフィールドにおける木本植物の養分利用を明らかにするために、中国の半乾燥地における匍匐性針葉樹に関する調査を行った。前年開発・改良した植物材料の調製法を用いた。貧栄養な半乾燥地土壌における養分条件、特に可吸態の窒素の現存量、同位体組成を把握した上で、植物体の各部位における窒素安定同位体比を調査した。土壌中のNO3-の窒素、酸素安定同位体比の測定には脱窒菌法を用いた。NH4+は、拡散捕集法の後、過硫酸酸化法によってNO3-を生成し、それを脱窒菌法で窒素安定同位体比を測定するプロトコルを確立した。DON(溶存有機態窒素)は同様に過硫酸酸化法によってNO3-を生成しNO3-同位体比を測定した。
この結果、対象とする針葉樹がNO3-を主に利用していること、樹体の成熟にしたがって、土壌と植物体間の窒素循環がタイトになり、土壌-植物体の窒素安定同位対比が上昇することが示された。また、樹冠が衰退していくにつれて、窒素循環はもう一度開放的になり、窒素同位体比が低下していくことがわかった。以上のことから、本研究で開発改良した手法が、樹木の養分利用を調査する上で有用な方法であることが示された。また、本研究で開発・改良した方法によって、上記の半乾燥地における匍匐性針葉樹の性質は、植物と土壌間の養分条件の変化とフィードバックのメカニズムを検討するモデルケースとして極めて有用であることがわかった。

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (7件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Biomass allocation and nitrogen limitation in a Cryptomeria japonica plantation chronosequence2009

    • 著者名/発表者名
      Tateno, R., et al.
    • 雑誌名

      Journal of Forest Research. 14

      ページ: 276-285

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Seasonal changes in nitrate use by three woody species: the importance of the leaf-expansion period.2008

    • 著者名/発表者名
      Koyama, L, et al.
    • 雑誌名

      Three-Structuire and Function 22

      ページ: 851-859

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CO2 exchange of a tropical rainforest at Pasoh in Peninsular Malaysia2008

    • 著者名/発表者名
      Kosugi, Y., et. al.
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology 148

      ページ: 439-452

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial distribution of nitrate in Mizoro-ga-ike, a pond with floating mat bog2007

    • 著者名/発表者名
      Shimamura, T., et. al.
    • 雑誌名

      Advances in Geosciences 6

      ページ: 129-137

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 安定同位対比を用いた半乾燥地植物の窒素利用形態の解明2010

    • 著者名/発表者名
      清水美智子・大手信人, ほか
    • 学会等名
      第57回 日本生態学会 大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2010-03-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 土壌塩分濃度がタマリスクの塩腺からの塩分泌と葉の水の酸素安定同位体比に与える影響2010

    • 著者名/発表者名
      松尾奈緒子
    • 学会等名
      第57回 日本生態学会 大会
    • 発表場所
      東京大学駒場キャンパス
    • 年月日
      2010-03-15
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ウズベキスタン・キジルクム砂漠に生育する樹木の水利用と耐塩性2009

    • 著者名/発表者名
      松尾奈緒子
    • 学会等名
      第56回日本生態学会盛岡大会
    • 発表場所
      岩手県立大学
    • 年月日
      2009-03-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Isotope applications in catchment hydrology and biogeochemistry2009

    • 著者名/発表者名
      Ohte, N.
    • 学会等名
      第56回日本生態学会盛岡大会
    • 発表場所
      岩手県立大学
    • 年月日
      2009-03-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 中国毛烏素沙地における臭柏(Sabina vulgaris)の水分生理特性との更新様式の関連2009

    • 著者名/発表者名
      大手信人・吉川賢
    • 学会等名
      第56回日本生態学会盛岡大会
    • 発表場所
      岩手県立大学
    • 年月日
      2009-03-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 葉の炭素・酸素安定同位体比を用いた乾燥地植物の耐乾性と耐塩性の評価2008

    • 著者名/発表者名
      松尾奈緒子, ほか
    • 学会等名
      第56回 日本生態学会 福岡大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 水の酸素安定同位体比から見た中国毛烏素沙地における植物の水利用様式2008

    • 著者名/発表者名
      小山晋平, ほか
    • 学会等名
      第56回 日本生態学会 福岡大会
    • 発表場所
      福岡
    • 年月日
      2008-03-16
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] δ^<15>N analysis of dissolved inorganic and organic nitrogen in soil extracts In : Earth, Life and Isotope.2010

    • 著者名/発表者名
      Koba, K., et al.
    • 出版者
      Kyoto University Press(In press)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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