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2019 年度 実績報告書

窒素安定同位体比の変化に基づく外生菌根菌から樹木への窒素供給機能の評価手法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H04937
研究機関鹿児島大学

研究代表者

鵜川 信  鹿児島大学, 農水産獣医学域農学系, 准教授 (30582738)

研究分担者 稲垣 善之  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (00353590)
福澤 加里部  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (10456824)
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)
木庭 啓介  京都大学, 生態学研究センター, 教授 (90311745)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード窒素循環 / 窒素安定同位体 / 外生菌根 / 窒素無機化速度 / 細根分布
研究実績の概要

土壌-樹木間の窒素安定同位体比の変化が3つの因子(外生菌根菌による同位体分別、土壌中に偏在する窒素安定同位体の不均一な吸収、窒素無機化プロセスでの同位体分別)によって引き起こされることに着目し、この関係に基づく統計モデルを構築することで、樹木が吸収する窒素量のうち外生菌根菌が供給する窒素量の割合を簡易的かつ高精度に推定する手法を開発することを目的とする。
令和元年度に実施を計画していた以下の研究項目(C)と(D)について、仮説と逆の現象が起こる事実を捉え、一定の成果を得るとともに、次の研究ステージの指針を得た。
(C) 土壌-樹木間の窒素安定同位体比の変化をδ15N決定因子によって説明するモデルの構築とそれに基づく外生菌根菌の窒素供給率の推定:これまでに収集されたデータを用いて、土壌-樹木間の窒素安定同位体比の変化をδ15N決定因子によって説明する統計モデルを試作した。その開発途上において、外生菌根菌による同位体分別が起こらず、むしろVA菌根菌による同位体分別を示す数値が検出されたことから、統計モデル構築における問題点と解決方法を整理した。
(D) 本研究の手法で推定した外生菌根菌の窒素供給率と別途窒素フローのプロセスモデルから推定した外生菌根菌の窒素供給率の比較検討:既存の生態系物質循環プロセスモデルPnETを用いて、これまでに収集されたデータから、外生菌根菌の窒素供給率の推定を試みた。ここでも、VA菌根菌による同位体分別を示すデータにより、外生菌根菌の窒素供給率の推定が困難になったため、プロセスモデル構築における問題点と解決方法を整理した。
その他、これまでに得られた成果を国際学会にて報告するとともに、関連研究の成果を論文として公表した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] University of New Hampshire(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      University of New Hampshire
  • [雑誌論文] Effects of soil compaction by a forestry machine and slash dispersal on soil N mineralization in Cryptomeria japonica plantations under high precipitation2020

    • 著者名/発表者名
      Ugawa Shin、Inagaki Yoshiyuki、Fukuzawa Karibu、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      New Forests

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s11056-019-09768-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nitrogen source utilization in co-existing canopy tree and dwarf bamboo in a northern hardwood forest in Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Tateno Ryunosuke、Nakayama Masataka、Yano Midori、Fukuzawa Karibu、Inagaki Yoshiyuki、Koba Keisuke、Ugawa Shin
    • 雑誌名

      Trees - Structure and Function

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Soil nitrogen cycling is determined by the competition between mycorrhiza and ammonia‐oxidizing prokaryotes2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Chikae、Taniguchi Takeshi、Du Sheng、Yamanaka Norikazu、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      Ecology

      巻: 101 ページ: e02963

    • DOI

      10.1002/ecy.2963

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Soil prokaryotic community structure is determined by a plant-induced soil salinity gradient rather than other environmental parameters associated with plant presence in a saline grassland2020

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi Chikae、Imada Shogo、Taniguchi Takeshi、Du Sheng、Yamanaka Norikazu、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      Journal of Arid Environments

      巻: 176 ページ: 104100~104100

    • DOI

      10.1016/j.jaridenv.2020.104100

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A simple method for leaf and branch biomass estimation in Japanese cedar plantations2020

    • 著者名/発表者名
      Inagaki Yoshiyuki、Nakanishi Asami、Tange Takeshi
    • 雑誌名

      Trees-Structure and Function

      巻: 34 ページ: 349~356

    • DOI

      10.1007/s00468-019-01920-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stream water quality in relation to watershed‐scale practical forest management in a cool‐temperate natural forest in northern Japan2020

    • 著者名/発表者名
      Fukuzawa Karibu、Satoh Fuyuki、Shibata Hideaki、Kamiura Tatsuya、Kozuka Chikara、Takanishi Toshikazu、Hayakashi Shintaro、Hirano Yuya、Mamiya Wataru、Yabuhara Yuri、Sakai Rei、Sugiyama Hiroshi、Masumoto Hiroshi、Fukuzawa Naoko、Takeda Tetsuji、Morita Hideaki、Yamanouchi Makoto、Hasegawa Junko、Yoshida Toshiya
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12094

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Does conversion from natural forest to plantation affect fungal and bacterial biodiversity, community structure, and co-occurrence networks in the organic horizon and mineral soil?2019

    • 著者名/発表者名
      Nakayama Masataka、Imamura Shihomi、Taniguchi Takeshi、Tateno Ryunosuke
    • 雑誌名

      Forest Ecology and Management

      巻: 446 ページ: 238~250

    • DOI

      10.1016/j.foreco.2019.05.042

    • 査読あり
  • [学会発表] 北海道東部の森林における土壌微生物群集と窒素無機化ポテンシャルの関係2020

    • 著者名/発表者名
      中山理智・今村志帆美・龍見史恵・谷口武士・舘野隆之輔
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
  • [学会発表] リターの起源と降水量がリターの真菌群集と分解速度に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      舘野隆之輔・龍見史恵・兵藤不二夫・谷口武士・山中典和・杜 盛
    • 学会等名
      第131回日本森林学会大会
  • [学会発表] Difference in leaf δ15N among tree species with different type of microbial symbiosis in subtropical, warm-temperate and cooltemperate forests2019

    • 著者名/発表者名
      Ugawa Shin、Inagaki Yoshiyuki、Fukuzawa Karibu、Koba Keisuke、Tateno Ryunosuke、Hobbie Erik
    • 学会等名
      XXV IUFRO World Congress
    • 国際学会
  • [学会発表] Soil nitrogen cycling is determined by mycorrhizal fungi rather than soil physicochemical properties due to the nitrogen competition between mycorrhiza and free-living microbes2019

    • 著者名/発表者名
      Tatsumi, Chikae; Taniguchi, Takeshi; Du, Shen; Yamanaka, Norikazu; Tateno, Ryunosuke
    • 学会等名
      2019 ESA Annual Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] 林業機械の踏圧と林地残材の有無が森林の土壌生産力に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      田口碩大,鵜川信,舘野隆之輔
    • 学会等名
      九州森林学会

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公開日: 2021-01-27  

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