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渓流水100mLでの森林窒素代謝評価:新安定同位体水質指標の開発と展開

研究課題

研究課題/領域番号 26252020
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 森林科学
研究機関京都大学 (2015-2016)
東京農工大学 (2014)

研究代表者

木庭 啓介  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745)

研究分担者 戸田 浩人  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00237091)
大手 信人  京都大学, 情報学研究科, 教授 (10233199)
五味 高志  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30378921)
勝山 正則  京都大学, 学際融合教育研究推進センター, 准教授 (40425426)
徳地 直子  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 教授 (60237071)
柴田 英昭  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (70281798)
楊 宗興  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (50260526)
連携研究者 稲垣 善之  森林総合研究所, 立地環境研究領域, 主任研究員 (00353590)
舘野 隆之輔  京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (60390712)
渡邊 未来  国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (50455250)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
39,910千円 (直接経費: 30,700千円、間接経費: 9,210千円)
2016年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円)
2015年度: 12,350千円 (直接経費: 9,500千円、間接経費: 2,850千円)
2014年度: 15,990千円 (直接経費: 12,300千円、間接経費: 3,690千円)
キーワード窒素循環 / 脱窒 / 硝化 / 集水域 / 安定同位体 / 窒素飽和 / 物質循環・フラックス / 窒素沈着
研究成果の概要

森林集水域へ供給される硝酸性窒素および森林渓流水に溶存し森林より流出する硝酸性窒素について窒素酸素同位体比および酸素同位体比異常の測定を行い、既存の計算手法に改良を加えることで、日本と中国のさまざまな窒素沈着速度を持つ森林を対象に、総硝化速度そして脱窒速度を求めることができ、この結果はPNAS誌に掲載された。また、この結果から、森林においても、窒素除去効率の窒素不可に伴う低下がみとめられ、このことは、東アジアで窒素沈着が大きくなってゆくことを考えると、たいへん大きな問題となると考えられる。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 4件、 査読あり 14件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち招待講演 1件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Hybrid Nitrous Oxide Production from a Partial Nitrifying Bioreactor: Hydroxylamine Interactions with Nitrite2017

    • 著者名/発表者名
      A. Terada, S. Sugawara, K. Hojo, Y. Takeuchi, S. Riya, W. F. HarperJr., T. Yamamoto, M. Kuroiwa, Isobe, C. Katsuyama, Y. Suwa, K. Koba and M. Hosomi
    • 雑誌名

      Environmental Science and Technology

      巻: 51 号: 5 ページ: 2748-2756

    • DOI

      10.1021/acs.est.6b05521

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nitrogen and oxygen isotope effects of ammonia oxidation by thermophilic Thaumarchaeota from a geothermal water stream2016

    • 著者名/発表者名
      Nishizawa M, Sakai S, Konno U, Nakahara N, Takaki Y, Saito Y, Imachi H, Tasumi E, Makabe A, Koba K and Takai K
    • 雑誌名

      Applied and Environmental Microbiology

      巻: 82 号: 15 ページ: 4492-4504

    • DOI

      10.1128/aem.00250-16

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stable isotope and isotopomer distributions reveal differential N2O dynamics in two oxygen-deficient lake basins2016

    • 著者名/発表者名
      C. B. Wenk, C. H. Frame, K. Koba, K. L. Casciotti, M. Veronesi, H. Niemann, C. J. Schubert, N. Yoshida, S. Toyoda, A. Makabe, J. Zopfi, and M. F. Lehmann
    • 雑誌名

      Limnology and Oceanography

      巻: 61 号: 5 ページ: 1735-1749

    • DOI

      10.1002/lno.10329

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Relationships among pH, minerals, and carbon in soils from tundra to boreal forest2016

    • 著者名/発表者名
      S. Hobara, K. Kushida, Y. Kim, K. Koba, B.-Y. Lee and N. Ae
    • 雑誌名

      Ecosystems

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Variation in leaf and soil δ15N in diverse tree species in a lowland dipterocarp rainforest, Malaysia.2016

    • 著者名/発表者名
      A. Tanaka-Oda , T. Kenzo, Y. Inoue, M. Yano, K. Koba, and T. Ichie.
    • 雑誌名

      Trees

      巻: 30(2) 号: 2 ページ: 509-522

    • DOI

      10.1007/s00468-015-1298-9

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ecological interpretations of nitrogen isotope ratios of terrestrial plants and soils2016

    • 著者名/発表者名
      J. M. Craine, E. N. J. Brookshire, M. D. Cramer, N. J. Hasselquist, K. Koba, E. Marin-Spiotta, and L. Wang
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 396(1) 号: 1-2 ページ: 1-26

    • DOI

      10.1007/s11104-015-2542-1

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Isotopocule analysis of biologically produced nitrous oxide in various environments2015

    • 著者名/発表者名
      Sakae Toyoda, Naohiro Yoshida, and Keisuke Koba
    • 雑誌名

      Mass Spectrometry Reviews

      巻: - 号: 2 ページ: 135-160

    • DOI

      10.1002/mas.21459

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書 2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Drivers of Atmospheric Nitrate Processing and Export in Forested Catchments2015

    • 著者名/発表者名
      L. A. Rose, S. D. Sebestyen, E. M. Elliott, K. Koba.
    • 雑誌名

      Water Resources Research

      巻: 51 号: 2 ページ: 1333-1352

    • DOI

      10.1002/2014wr015716

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Convergence of soil nitrogen isotopes across global climate gradients2015

    • 著者名/発表者名
      J. M. Craine, A. J. Elmore, L. Wang, L. Augusto, W. T. Baisden, E. N. J. Brookshire, M. D. Cramer, N. J. Hasselquist, E. A. Hobbie, A. Kahmen, K. Koba, et al.
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 5 号: 1 ページ: 8280-8280

    • DOI

      10.1038/srep08280

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Higher diversity and abundance of denitrifying microorganisms in environments than considered previously2015

    • 著者名/発表者名
      Wei, W., K. Isobe, T. Nishizawa, L. Zhu, Y. Shiratori, N. Ohte, K. Koba, S. Otsuka, and K. Senoo
    • 雑誌名

      The ISME Journal

      巻: 10 March 2015 号: 9 ページ: 1-12

    • DOI

      10.1038/ismej.2015.9

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hadal biosphere: insight into the microbial ecosystem in the deepest ocean on Earth.2015

    • 著者名/発表者名
      Nunoura T, Takaki Y, Hirai M, Shigeru S, Makabe A, Koide O, Kikuchi T, Miyazaki J, Koba K, Yoshida N, Sunamura M, Takai K
    • 雑誌名

      Proc Natl Acad Sci USA

      巻: 112 号: 11

    • DOI

      10.1073/pnas.1421816112

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microbial denitrification dominates nitrate losses from forest ecosystems2015

    • 著者名/発表者名
      Fang Y, Koba K, Makabe A, Takahashi C, Zhu W, Hayashi T, Hokari AA, Urakawa R, Bai E, Houlton BZ, Xi D, Zhang S, Matsushita K, Tu Y, Liu D, Zhu F, Wang Z, Zhou G, Chen D, Makita T, Toda H, Liu X, Chena Q, Zhang D, Li Y, Yoh M
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 112 号: 5 ページ: 1470-1474

    • DOI

      10.1073/pnas.1416776112

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel pyrroloquinoline quinone-dependent 2-keto-D-glucose dehydrogenase from Pseudomonas aureofaciens2015

    • 著者名/発表者名
      Kiwamu Umezawa, Kouta Takeda, Takuya Ishida, Naoki Sunagawa, Akiko Makave, Kazuo Isobe, Keisuke Koba, Hiroyuki Ohno, Masahiro Samejima, Nobuhumi Nakamura, Kiyohiko Igarashi, Makoto Yoshida
    • 雑誌名

      Journal of Bacteriology

      巻: 197(8) 号: 8 ページ: 1322-1329

    • DOI

      10.1128/jb.02376-14

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Isotopomeric characterization of nitrous oxide produced by reaction of enzymes extracted from nitrifying and denitrifying bacteria2014

    • 著者名/発表者名
      T. Yamazaki, T. Hozuki, K. Arai, S. Toyoda, K. Koba, T. Fujiwara, N. Yoshida
    • 雑誌名

      Biogeosciences

      巻: 11 号: 10 ページ: 2679-2689

    • DOI

      10.5194/bg-11-2679-2014

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 微量溶存窒素化合物の同位体比測定とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      木庭啓介
    • 学会等名
      第6回同位体環境学シンポジウム
    • 発表場所
      総合地球環境学研究所(京都市北区)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 土壌微生物バイオマスの窒素安定同位体比:ストイキオメトリーと同位体比の接点2015

    • 著者名/発表者名
      木庭啓介
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 発表場所
      土浦市亀城プラザ(茨城県・土浦市)
    • 年月日
      2015-10-20
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 土壌DNAにおける窒素安定同位体比測定法の開発と森林土壌への応用2015

    • 著者名/発表者名
      村田 基樹
    • 学会等名
      日本微生物生態学会
    • 発表場所
      土浦市亀城プラザ(茨城県・土浦市)
    • 年月日
      2015-10-19
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Effects of environmental factors on production of dissolved N2-a product of denitrification. A case study in Tama River2015

    • 著者名/発表者名
      CONG, Thuan NGUYEN、Keisuke KOBA and others
    • 学会等名
      日本地球惑星合同大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・幕張市)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 窒素安定同位体比を用いた植物の窒素利用様式の把握2015

    • 著者名/発表者名
      木庭 亜弥美、木庭 啓介ほか
    • 学会等名
      日本地球惑星合同大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・幕張市)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] NOxの窒素安定同位体比測定技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      村田 恵理子、木庭 啓介ほか
    • 学会等名
      日本地球惑星合同大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・幕張市)
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] NOxの窒素安定同位体比測定技術の開発2015

    • 著者名/発表者名
      村田 恵理子,木庭啓介,ほか
    • 学会等名
      地球惑星科学連合合同大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 窒素安定同位体比を用いた植物の窒素利用様式の把握2015

    • 著者名/発表者名
      木庭 亜弥美,木庭啓介,ほか
    • 学会等名
      地球惑星科学連合合同大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2015-05-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Aspergillus oryzae の窒素安定同位体比における窒素可給性の影響2015

    • 著者名/発表者名
      篠田 一輝、木庭 啓介ほか
    • 学会等名
      日本地球惑星合同大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・幕張市)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 土壌微生物バイオマスの窒素安定同位体比:ストイキオメトリーと同位体比の接点2015

    • 著者名/発表者名
      木庭啓介
    • 学会等名
      日本地球惑星合同大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県・幕張市)
    • 年月日
      2015-05-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 京都大学生態学研究センター木庭研究室

    • URL

      http://www.ecology.kyoto-u.ac.jp/~keikoba/

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 木庭研究室Website(京大生態学研究センター)

    • URL

      http://www.ecology.kyoto-u.ac.jp/~keikoba/index.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [備考] 東京農工大学木庭研究室

    • URL

      http://ecosystems.lab.tuat.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 超深海・海溝生命圏を発見 ―マリアナ海溝の超深海水塊に独自の微生物生態系―

    • URL

      http://www.jamstec.go.jp/j/about/press_release/20150224/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 新たな窒素循環解析法の構築で森林の窒素除去能力を解明

    • URL

      http://www.tuat.ac.jp/disclosure/pressrelease/2014/20150107195447/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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