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2016 年度 実施状況報告書

持続可能な養殖漁業を支える森から海への有機物と微量必須金属の輸送メカニズム

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0022
研究機関山形大学

研究代表者

渡部 徹  山形大学, 農学部, 教授 (10302192)

研究分担者 藤井 学  東京工業大学, 環境・社会理工学院, 特任准教授 (30598503)
伊藤 紘晃  熊本大学, 大学院先端科学研究部(工), 助教 (80637182)
研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2018-03-31
キーワード有機物 / 森林 / 土壌 / 鉄 / 河川 / 海水 / 腐植物質 / 生物利用性
研究実績の概要

前年度に重要性が示された流下過程での変化に着目し,陸域から河川・海域への有機物と鉄の供給に関する一連の研究を行った。
平成27年度に引き続いての宮城県志津川湾流域における調査では,藻類による鉄の摂取効率の重要な因子である鉄の酸化反応について,森林等の土壌から供給されるような腐植様の有機物が鉄の酸化を促進する働きがあることが示された。
また,森林土壌からの有機物溶出液と海水の混合実験を行い,河口域において生じる塩濃度上昇に伴う森林由来の有機物の不溶化に関する質的・量的な変化を調べた。その結果,共存する鉄の量が少ないうちは腐植様の有機物が不溶化し,鉄の量が多くなると腐植様の有機物の不溶化が抑制される一方でタンパク質様の有機物が不溶化するようになることが示された。この実験では,山形大学附属上名川演習林のスギ林土壌からの有機物溶出液を用い,溶存有機炭素(DOC)が示す有機物の減少率は 3.1から11.1%であった。但し,河口域における有機物濃度減少に関する他の研究では,これより高い有機物の減少率(e.g., 82%)を示唆しているものもある。これらのことから,河口域における有機物の不溶化は,河川水中における有機物の構成及び鉄濃度に依存すると考えられる。
この他に,河川流下時の変化に関して,熊本県白河の中流域から沿岸域までを調査した。流下していく中でDOC濃度には増減が見られ,その変化の一部は農地等の人為起源からの流入の影響を示唆するものであった。
これらのことは,藻類利用可能な鉄と有機物の沿岸域への供給に関して,森からの供給のみではなく人為起源からの供給の影響も考慮しながら河口付近における状況を把握することも重要であることを示唆している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

平成28年度に予定していた研究内容はおおむね終了した。

今後の研究の推進方策

平成29年度は最終年度のため,3年間の成果を総括する視点も忘れずに研究を推進する。また,研究成果の発表にも注力したい。

次年度使用額が生じた理由

昨年度の終盤に研究分担者の異動があったために,新しい研究体制に慣れるのに手間取ったことで,サンプルの分析やデータ解析などで若干の遅れが生じたため。

次年度使用額の使用計画

次年度は博士研究員を雇用して,昨年度に遅れたサンプルの分析とデータ解析を集中的に実施する。次年度使用額はそのために支出する。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Impact of closed sabo dams on manganese concentration change in mountainous streams2017

    • 著者名/発表者名
      Susan Praise, Toru Watanabe, Kazuya Watanabe, Hiroaki Ito, Hiroshi Okubo
    • 雑誌名

      International Journal of River Basin Management

      巻: 15(1) ページ: 61-68

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1080/15715124.2016.1209510

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Importance of allochthonous and autochthonous dissolved organic matter in Fe(II) oxidation: A case study in Shizugawa Bay watershed, Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Lee,Y. P., Fujii, M., Kikuchi, T., Natsuike, M., Ito, H., Watanabe, T., Yoshimura, C.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 自然水中における鉄の化学種と生物利用性-鉄と有機物の動態からみる森・川・海のつながり-2016

    • 著者名/発表者名
      夏池真史,菊地哲郎,Lee Ying Ping,伊藤紘晃,藤井学,吉村千洋,渡部徹
    • 雑誌名

      水環境学会誌

      巻: 36(6) ページ: 197-210

    • DOI

      http://doi.org/10.2965/jswe.39.197

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 熊本県内の一流域における地下水中硝酸性窒素濃度の現状2017

    • 著者名/発表者名
      伊藤紘晃,吉田拡充,末永雄一,濱武英,川越保徳
    • 学会等名
      第51回水環境学会年会
    • 発表場所
      熊本大学(熊本県・熊本市)
    • 年月日
      2017-03-15 – 2017-03-15
  • [学会発表] 森林土壌に由来する溶存有機物の塩分濃度上昇による量的・質的変化2017

    • 著者名/発表者名
      市橋永吉,伊藤紘晃,浦剣,渡部徹
    • 学会等名
      平成28年度土木学会東北支部技術研究発表会
    • 発表場所
      東北工業大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2017-03-04 – 2017-03-04
  • [学会発表] 河口域で予想される森林由来土壌有機物の量的・質的変化2017

    • 著者名/発表者名
      市橋永吉,伊藤紘晃,浦剣,梶原晶彦,渡部徹
    • 学会等名
      第22回庄内・社会基盤技術フォーラム
    • 発表場所
      東北公益文科大学(山形県・酒田市)
    • 年月日
      2017-01-25 – 2017-01-25
  • [学会発表] Manganese concentration and dissolved organic matter composition changes in surface water of mountainous streams with sabo dams2016

    • 著者名/発表者名
      Praise, S., Ito, H., Watanabe, K., Jian, P., Watanabe, T.
    • 学会等名
      ASLO 2016 Summer Meeting
    • 発表場所
      Santa Fe Community Convention Center (Santa Fe, New Mexico, USA)
    • 年月日
      2016-06-05 – 2016-06-10
    • 国際学会

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公開日: 2018-01-16  

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