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2010 年度 実績報告書

放射性炭素および分子レベル同位体解析を用いた、炭素循環と生態系構造の関係の解明

研究課題

研究課題/領域番号 22370011
研究機関京都大学

研究代表者

陀安 一郎  京都大学, 生態学研究センター, 准教授 (80353449)

研究分担者 内田 昌男  独立行政法人国立環境研究所, 化学環境領域, 主任研究員 (50344289)
兵藤 不二夫  岡山大学, 異分野融合先端研究コア, 助教 (70435535)
キーワード放射性炭素14 / 安定同位体比 / 炭素循環 / 食物綱 / 生態系 / アミノ酸 / 河川生態系 / 土壌生態系
研究概要

本年は、分析体制の確立を中心課題とした。まず、京都大学生態学研究センターに設置された安定同位体比質量分析計(GC/C/IRMS)を用いて、アミノ酸の窒素同位体比に関するオンライン測定法を確立し、土壌動物群集のアミノ酸同位体分析を行った。また、河川生態系のΔ^<14>C値を決める要因となる、河川の微細環境における礫上付着物(Epilithon)および粒状有機物(POM)のΔ^<14>C値を解析した。さらに、安定同位体比を測定するための有機物標準試料について、多くの国際標準物質と比較して値を決定した。
続いて、京都大学にて準備されたグラファイト試料について、加速器質量分析(以下、AMS:国立環境研究所現有)による放射性炭素同位体の測定を実施した。測定に先立ち、AMSの高精度化、高感度化についての検討を実施した。高感度化のため、従来の加速電圧を4.6から4.8MVへの昇圧実験を行い、4.8MVでの定常運転が可能となった。また測定精度向上のため、ファラデーカップからの電流情報をイオン源へフィードバックさせ、グラファイト試料からのビーム引き出しを安定化させることに成功した。この結果、測定精度が大幅に向上した。
陸上生態系構造、特に土壌分解系の時間軸を明らかにするため、北海道の冷温帯林、静岡の照葉樹林、沖縄の亜熱帯林から採集されたリター食ミミズ及び土壌食ミミズのΔ^<14>C値の測定を行った。^<14>C値から食物年齢(炭素が植物によって固定されミミズに利用されるまでの時間)を求めた結果、採集場所による有意な影響は見られず、リター食ミミズの食物年齢は約2年、土壌食ミミズの食物年齢は約10年であった。このことは、土壌動物が利用する炭素の循環速度が、冷温帯林から亜熱帯まで有意に違わないことを示唆している。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2011 2010

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件)

  • [雑誌論文] New organic reference materials for carbon- and nitrogen-stable isotope ratio measurements provided by Center for Ecological Research, Kyoto University, and Institute of Biogeosciences, Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology.2011

    • 著者名/発表者名
      Tayasu, I., Hirasawa, R., Ogawa, N.O., Ohkouchi, N., Yamada, K.
    • 雑誌名

      Limnology

      巻: 12(印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sedimentary organic matter variations in the Chukchi Borderland over the last 155 kyr2011

    • 著者名/発表者名
      Rella, S.F., Uchida, M
    • 雑誌名

      Biogeosciences Discussions

      巻: 8 ページ: 2259-2280

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Peat cellulose isotopes as indicators of Asian monsoon variability.2010

    • 著者名/発表者名
      Hong B., Uchida M., Lenng X.T., Hong Y.T.
    • 雑誌名

      PAGES news

      巻: 18 ページ: 18-20

    • 査読あり
  • [学会発表] Constraining Radiocarbon Signature of Soil Organic Matter in Alaskan Arctic soil : Implication for importance basis examining the impact of climate warming on CO_2 release2011

    • 著者名/発表者名
      Kondo, M., Uchida, M., Kim, Y., Utsumi, M., Shinozaki, T., Takahashi, Y., Adachi, M., Shibata, Y.
    • 学会等名
      Arctic Science Summit Week 2011
    • 発表場所
      韓国ソウル
    • 年月日
      20110329-20110331
  • [学会発表] 時間軸からみる生態系の構造2011

    • 著者名/発表者名
      陀安一郎・杉本敦子
    • 学会等名
      日本生態学会第58回大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 樹木の種子生産に貯蔵炭素は必要か?-放射性炭素分析法を用いた検証研究-2011

    • 著者名/発表者名
      市栄智明・吉田昌平・五十嵐秀一・田中憲蔵・正木隆・陀安一郎
    • 学会等名
      日本生態学会第58回大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-03-11
  • [学会発表] 陸域腐食食物網へのアミノ酸窒素同位体比の適用2011

    • 著者名/発表者名
      長谷川尚志・力石嘉人・小川奈々子・大河内直彦・陀安一郎
    • 学会等名
      日本生態学会第58回大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-03-09
  • [学会発表] 不耕起栽培圃場におけるミミズの土壌改変が土壌の炭素貯留に与える影響2011

    • 著者名/発表者名
      荒井美和・金子信博・陀安一郎・小松崎将一
    • 学会等名
      日本生態学会第58回大会
    • 発表場所
      札幌コンベンションセンター
    • 年月日
      2011-03-09
  • [学会発表] Recent advances of isotope approach on the study of ecological issues.2010

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Tayasu
    • 学会等名
      International symposium on isotope ecology 2010 in Kyoto : Relationship between biodiversity and ecosystem function
    • 発表場所
      コープイン京都
    • 年月日
      2010-11-02
  • [学会発表] Arboreal spiders as integrator of grazing and detrital food chain : changes in the contribution rate of the detritivores during forest succession.2010

    • 著者名/発表者名
      Takashi Haraguchi, Masao Uchida, Yasuyuki Shibata, Ichiro Tayasu
    • 学会等名
      International symposium on isotope ecology 2010 in Kyoto : Relationship between biodiversity and ecosystem function
    • 発表場所
      コープイン京都
    • 年月日
      2010-11-02
  • [学会発表] 河川食物網構造と集水域景観要素との関係~^<14>C天然存在比からのアプローチ~2010

    • 著者名/発表者名
      石川尚人・内田昌男・柴田康行・陀安一郎
    • 学会等名
      日本陸水学会第75回大会
    • 発表場所
      弘前大学
    • 年月日
      2010-09-18
  • [学会発表] 樹上のクモが利用する腐食食物連鎖 食物網の時間軸尺度による解明2010

    • 著者名/発表者名
      原口岳・内田昌男・柴田康行・陀安一郎
    • 学会等名
      第33回日本土壌動物学会大会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2010-05-29
  • [学会発表] アミノ酸窒素安定同位体比によるmesofauna食物網解析の試み2010

    • 著者名/発表者名
      長谷川尚志・力石嘉人・小川奈々子・大河内直彦・陀安一郎
    • 学会等名
      第33回日本土壌動物学会大会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      2010-05-29
  • [学会発表] 放射性炭素14の天然存在比を用いた炭素循環と食物網構造の関係の解明2010

    • 著者名/発表者名
      陀安一郎
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-26
  • [学会発表] 放射性炭素14の天然存在比を用いた琵琶湖集水域における河川食物網の時間軸構造の解明2010

    • 著者名/発表者名
      石川尚人・内田昌男・柴田康行・陀安一郎
    • 学会等名
      地球惑星連合大会
    • 発表場所
      幕張メッセ
    • 年月日
      2010-05-26

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公開日: 2012-07-19  

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