| 研究課題/領域番号 |
20H03315
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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45040:生態学および環境学関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
占部 城太郎 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (50250163)
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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 (2022年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2022年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2021年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
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| キーワード | 湖沼 / 異地性有機物 / 落葉 / 生食連鎖 / 腐食連鎖 / 生態化学量論 / 樹木 / 藻類 / 植生 / 微生物群集 / 食物網動態 / 食物網胴体 / 湖沼生態系 / 栄養補償 / リン / 窒素 / プランクトン / 生元素 / 栄養塩 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、山地湖沼生態系の維持機構を陸上起源有機物の栄養補償機能と生態化学量論から明らかにする。山地湖沼では、落葉など陸上起源有機物をエネルギー源としてその生態系が支えられているとしばしば考えられて来た。しかし、落葉には有機体炭素や窒素に加え、湖沼一次生産を制限するリンも少ないながら含まれている。したがって、もし浸漬した落葉からリンが容易に溶出するのであれば、落葉起源有機物は湖沼の一次生産生産も十分に駆動していることになる。そこで、異なる樹種の落葉から溶出する栄養物質を測定するとともに、それら栄養物質のエネルギー源としての直接、及びリン源としての間接的な山地湖沼への影響を明らかにする。
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| 研究成果の概要 |
11樹種の落葉を対象に、水に浸漬した際の栄養塩・有機物溶出量を測定し、樹種により炭素、窒素、リンの溶出効率が大きく異なること、いずれの樹種でも溶出効率はリンが最も高く、次いで、炭素、窒素の順であることを明らかにした。また、これら樹種の落葉浸漬液を用いて藻類成長実験を行い、藻類の成長速度や化学量が、用いた落葉樹種により異なることを示した。さらに、落葉溶出物質を栄養起源とした生物群集実験を行い、水圏に供給される落葉樹種により高次生産に果たす生食連鎖と腐食連鎖の相対的重要性が異なることを示した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
個々の生態系は独立に成立しているのではなく、異地性有機物のフロー、すなわち栄養補償を介して関連している。これまで、森林から河川湖沼に流入する落葉などの異地性有機物は、炭素・エネルギー源となるため、腐食連鎖を通じて水圏高次生産を涵養していると考えられてきた。しかし、本研究により落葉は植物プランクトンの栄養源としても重要で、生食連鎖も促進すること、しかしその影響の大きさは落葉樹種によって異なっていること、などが実験的に示された。これら結果は、集水域の植生変化は河川湖沼生物群集にも大きく影響する可能性を示しており、水圏生態系の保全には集水域植生を健全に維持していくことの重要性を示している。
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