| 研究課題/領域番号 |
20H04322
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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63010:環境動態解析関連
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
渡邉 哲弘 京都大学, 農学研究科, 准教授 (60456902)
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| 研究分担者 |
柴田 誠 京都大学, 地球環境学堂, 助教 (40799607)
沢田 こずえ 名古屋大学, 生命農学研究科, 特任助教 (60795285)
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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 |
14,820千円 (直接経費: 11,400千円、間接経費: 3,420千円)
2022年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2021年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2020年度: 5,720千円 (直接経費: 4,400千円、間接経費: 1,320千円)
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| キーワード | 土壌粘土鉱物 / 活性Al・Fe / 同位体トレーサー法 / 熱分解分析 / 微生物群集構造解析 / 土壌有機物 / 土壌微生物 / 炭素蓄積 / 粘土鉱物 / 表面科学 / 微生物群集 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
土壌は陸域最大の炭素プールであり、土壌への有機炭素の蓄積およびその分解に伴う二酸化炭素の放出は、大気中の二酸化炭素濃度に大きく影響する。そのため土壌中の有機炭素動態の正確な予測が求められている。本研究では、表面科学に基づく土壌有機炭素-粘土鉱物界面の解析によって有機炭素の蓄積メカニズムを解明し、また最先端の微生物群集組成および活性の解析によって有機炭素の分解メカニズムを明らかにする。さらにそれらが、実測された二酸化炭素放出量や植物残渣由来の炭素蓄積量を説明できるかを検証し、土壌有機炭素の分解・蓄積に強く影響するメカニズムを特定する。
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| 研究成果の概要 |
土壌有機炭素の蓄積と分解を制御するメカニズムの解明を目的として研究を行った。まず、日本、タイ、インドネシア、タンザニア、カメルーンの広域土壌サンプルの鉱質成分の分析と、インドネシアとタンザニアの火山性土壌およびインドの非火山性土壌を用いた培養実験の分析から、有機炭素の蓄積に寄与する成分として活性Al・Feが極めて重要であることを明らかにした。さらに、インドネシアとカメルーンの火山帯を対象として、活性Al・Feの分布を制御する因子として、気温、降水、乾季の強さ、土壌の風化程度の影響を明らかにした。また、土壌微生物群集構造の規定因子と、土壌微生物が土壌有機炭素の分解に与える影響を明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
土壌有機物中の炭素（土壌有機炭素）は、陸域最大の炭素プールであるとともに、土壌肥沃度に大きな影響を与える。しかし、土壌有機炭素の蓄積・分解を制御するメカニズムは未解明であり、そのため、土壌炭素蓄積量の予測には大きな不確実性が伴う。本研究は、熱帯から温帯、湿潤地から半乾燥地の幅広い土壌を対象として、土壌有機炭素の蓄積と分解を制御する因子として、活性Al・Feが重要であることを明らかにし、さらに、活性Al・Feの分布を決める要因を解明した。また、土壌微生物による有機炭素分解特性を明らかにした。本研究の成果は、今後の温暖化あるいは土地利用変化に伴う土壌有機炭素の分解や蓄積の正確な予測に寄与する。
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