| 研究課題/領域番号 |
20H03029
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分40010:森林科学関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
小山 里奈 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (50378832)
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| 研究分担者 |
井上 智美 国立研究開発法人国立環境研究所, 生物多様性領域, 主幹研究員 (80435578)
黒岩 恵 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00761024)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2023-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2022年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2021年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2020年度: 8,190千円 (直接経費: 6,300千円、間接経費: 1,890千円)
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| キーワード | マングローブ / 土壌 / 窒素循環 / 硝化 / 土壌微生物 / 硝酸態窒素 / 微小透析法 / 嫌気性土壌 / 脱窒 / 根圏 / 窒素 / アンモニア酸化細菌 / アンモニア酸化古細菌 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
マングローブ林は潮汐による冠水の影響を受け、土壌は低酸素状態であることが多く、窒素養分条件もその影響を受ける。これまでの調査で、マングローブ植物と根圏の土壌の間には酸素と窒素を供給し合う共生的関係が存在することが示唆された。本研究では、空間的に高い解像度での調査を可能にする微小透析法を用いて土壌中の窒素養分の分布を調べ、マングローブ植物と土壌微生物の共生的な関係が、空間的・時間的にどこまで広がっており、マングローブ生態系の物質循環における寄与がどの程度なのか？という問いに答えることを目指す。
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| 研究成果の概要 |
マングローブ林は熱帯・亜熱帯の沿岸域に分布し、干満によって定期的に土壌が冠水する環境に成立する。土壌は低酸素状態、養分物質の流出など、植物の生育にとって過酷な環境である。植物は窒素源として主に土壌中のアンモニア態窒素と硝酸態窒素を利用するとされるが、土壌が貧酸素状態となることの多いマングローブ林では生成に酸素が必要な硝酸態窒素は重視されてこなかった。本研究では、根箱実験でマングローブ植物の植栽実験を行い、植物が土壌に酸素を供給し、土壌微生物がそれを利用して植物の窒素源となり得る硝酸態窒素を生成していること、そのような植物－微生物の関係が数cm以下の空間スケールで生じていることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の学術的意義は、マングローブ林における窒素循環の中で、貧酸素土壌条件により重視されてこなかった硝酸態窒素を介した経路において、植物による土壌微生物への酸素供給という面からの植物の寄与を明らかにし、その空間スケールを示したことにあると考える。また、土壌養分条件の調査手法としてこれまでに国内で適用例のなかった微小透析法について検証を行い、土壌タイプが結果に与える影響を示した。その結果、一定の条件下では微小透析法の結果は従来手法による調査結果との直接の対応関係を示すことが明らかとなった。
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