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

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22370011
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 生態・環境
• 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 国立環境研究所, 環境計測研究センター, 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)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 放射性炭素14 / 安定同位体比 / 炭素循環 / 食物網 / 生態系 / アミノ酸 / 河川生態系 / 土壌生態系

研究概要

本研究においては、放射性炭素14の分析と、炭素・窒素安定同位体比およびアミノ酸窒素同位体比を用いて、集水域レベルの炭素循環と生態系構造の関係を研究した。△14C値の測定を行なうことによって、陸域由来の隔離された炭素と大気CO2起源の炭素が混合されて河川食物網に取り込まれていることが示された。その比率は河川内部生産と外部生産の比率に依存することが分かった。

研究成果

• [雑誌論文] Use of natural abundances of carbon-13 and carbon-14 for stream ecology (2013)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, N.F., Hyodo, F. and Tayasu, I.
  • 雑誌名: Ecological Research 巻: (in press)
  • DOI: DOI:10.1007/s11284-012-1003-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Black humic acid dynamics during natural reforestation of Japanese pampas grass (Miscanthus sinensis) (2013)
  • 著者名/発表者名: Iimura, Y., Fujimoto, M., Tamura, K., Higashi, T., Kondo, M., Uchida, M., Yonebayashi, K. and Fujitake, N
  • 雑誌名: Soil Biology and Biochemistry 巻: 57 ページ: 60-67
  • DOI: DOI:10.1016/j.soilbio.2012.07.01
  • 査読あり
• [雑誌論文] 石川尚人生物の同位体天然存在比と生物多様性科学 (2013)
  • 著者名/発表者名: 陀安一郎
  • 雑誌名: ぶんせき ページ: 79-85
• [雑誌論文] Seasonal and site-specific variability in terrigenous particulate organic carbon concentration in near-shore waters of Lake Biwa (2013)
  • 著者名/発表者名: Sakai, Y., Karube, Z., Takeyama, T., Kohzu, A., Yoshimizu, C., Nagata, T., Tayasu, I. and Okuda, N
  • 雑誌名: Japan. Limnology 巻: 14 ページ: 167-177
  • DOI: DOI:10.1007/s10201-012-0394-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Are stored carbohydrates necessary for seed production in temperate deciduous trees? (2013)
  • 著者名/発表者名: Ichie, T., Igarashi, S., Yoshida, S., Kenzo, T., Masaki, T. and Tayasu, I
  • 雑誌名: Journal of Ecology 巻: 101 ページ: 525-531
  • DOI: DOI:10.1111/1365-2745.12038
  • 査読あり
• [雑誌論文] Changes in soil aggregate carbon dynamics under no-tillage with respect to earthworm biomass revealed by radiocarbon analysis. (2013)
  • 著者名/発表者名: Arai, M., Tayasu, I., Komatsuzaki, M., Uchida, M., Shibata, Y. and Kaneko, N
  • 雑誌名: Soil & Tillage Research 巻: 126 ページ: 42-49
  • DOI: DOI:10.1016/j.still.2012.07.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Contributions of detrital subsidies to aboveground spiders during secondary succession, revealed by radiocarbon and stable isotope signatures (2013)
  • 著者名/発表者名: Haraguchi, T.F., Uchida, M., Shibata, Y. and Tayasu, I
  • 雑誌名: Oecologia 巻: 171 ページ: 935-944
  • DOI: DOI:10.1007/s00442-012-2446-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] Latitudinal distribution of soil CO_2 efflux and temperature along the Dalton Highway, Alaska (2012)
  • 著者名/発表者名: Kim Y., Kim S.D., Enomoto H., Kishida K., Kondo M., Uchida M
  • 雑誌名: Polar Science 巻: (in press)
  • URL: http://dx.doi.org/10.1016/j.polar.2012.11.002
  • 査読あり
• [雑誌論文] Use of radiocarbon to estimate diet ages of earthworms at different climate regions (2012)
  • 著者名/発表者名: Hyodo, F., Uchida, T., Kaneko, N. and Tayasu, I
  • 雑誌名: Applied Soil Ecology 巻: 62 ページ: 178-183
  • DOI: DOI:10.1016/j.apsoil.2012.09.014
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of the feedback cycle between the soil organic carbon and the soil hydrologic and thermal dynamics (2012)
  • 著者名/発表者名: Mori K., Ise T., Kondo M., Kim Y., Enomoto H. and Uchida, M
  • 雑誌名: Open Journal of Ecology 巻: 2 ページ: 90-95
  • 査読あり
• [雑誌論文] Dynamics of soil carbon following destruction of tropical rainforest and the subsequent establishment of Imperata grassland in Indonesian Borneo using stable carbon isotopes (2012)
  • 著者名/発表者名: Yonekura, Y., Ohta, S., Kiyono, Y., Aksa, D., Morisada, K, Tanaka, N. and Tayasu, I.
  • 雑誌名: Global Change Biology 巻: 18 ページ: 2606-2616
  • DOI: DOI:10.1111/j.1365-2486.2012.02722.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sticky plant captures prey for symbiotic bug: Is this digestive mutualism? (2012)
  • 著者名/発表者名: Anderson, B., Kawakita, A. and Tayasu, I
  • 雑誌名: Plant Biology 巻: 14 ページ: 888-893
  • DOI: DOI:10.1111/j.1438-8677.2012.00573.x
  • 査読あり
• [雑誌論文] Sulfur stable isotope signature identifies the source of reduced sulfur in benthic communities inmacrophyte zones of Lake Biwa, Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Karube, Z., Okada, N. and Tayasu, I.
  • 雑誌名: Limnology 巻: 13 ページ: 269-280
  • DOI: DOI:10.1007/s10201-012-0375-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Natural C-14 provides new data for stream food web studies: a comparison with C-13 in multiple stream habitats (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa, N.F., Uchida, M., Shibata, Y. and Tayasu, I
  • 雑誌名: Marine and Freshwater Research 巻: 63 ページ: 210-217
  • DOI: DOI:10.1071/MF11141
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variation in nitrogen isotopic composition in the Selenga river watershed, Mongolia (2012)
  • 著者名/発表者名: Hyodo, F., Nishikawa, J., Kohzu, A., Fujita, N., Saizen, I., Tsogtbaatar, Javzan, C., Enkhtuya, M., Gantomor, D., Amartuvshin, N., Ishii, R. and Wada, E
  • 雑誌名: Limnology 巻: 13 ページ: 155-161
  • DOI: DOI:10.1007/s10201-011-0351-7
  • 査読あり
• [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. and Yamada, K
  • 雑誌名: Limnology 巻: 12 ページ: 261-266
  • DOI: DOI:10.1007/s10201-011-0345-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of wastewater nitrogen transformation in a natural wetland (Ulaanbaatar, Mongolia) using dual-isotope analysis of nitrate (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, M., Takemon, Y., Makabe, A., Yoshimizu, C., Kohzu, A., Ohte, N., Tumurskh, D., Tayasu, I., Yoshida, N. and Nagata, T
  • 雑誌名: Science of the Total Environment 巻: 409 ページ: 1530-1538
  • DOI: DOI:10.1016/j.scitotenv.2011.01.019
  • 査読あり
• [学会発表] 森林施業が河川生態系へ及ぼす長期的影響とその解明:安定同位体比を利用して (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨樫博幸・加藤義和・石川尚人・吉村真由美・徳地直子・大手信人・由水千景・陀安一郎
  • 学会等名: 第124回日本森林学会大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] アミノ酸窒素同位体比を用いた、陸域分解系における土壌動物の資源利用解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 陀安一郎・長谷川尚志・由水千景・力石嘉人・小川奈々子・大河内直彦
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会.グランシップ
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] 植生二次遷移過程における、クモ群集及びエサ供給量の変化と同位体食物網の関係 (2013)
  • 著者名/発表者名: 原口岳・陀安一郎
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会.グランシップ
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] ミカン畑と魚類をつなぐ硝酸:土地利用が河川生態系へ及ぼす影響に関する安定同位体解析 (2013)
  • 著者名/発表者名: 冨樫博幸・加藤義和・石川尚人・尾坂兼一・吉村真由美・由水千景・徳地直子・陀安一郎・大手信人
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会.グランシップ
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] アミノ酸の窒素安定同位体比を用いた琵琶湖産魚類の栄養段階推定 (2013)
  • 著者名/発表者名: 加藤義和・石川尚人・冨樫博幸・由水千景・陀安一郎・奥田昇
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会.グランシップ
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] 河川複雑系食物網の高精度解析～アミノ酸窒素安定同位体比からのアプローチ～ (2013)
  • 著者名/発表者名: 石川尚人・加藤義和・冨樫博幸・吉村真由美・由水千景・奥田昇・陀安一郎
  • 学会等名: 日本生態学会第60回大会.グランシップ
  • 発表場所: 静岡
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] 同位体生態学の進展と生物多様性研究 (2013)
  • 著者名/発表者名: 陀安一郎
  • 学会等名: 第2回同位体環境学シンポジウム(招待講演)
  • 発表場所: 京都
  • 年月日: 2013-02-19
• [学会発表] The effect of the feedback cycle between the soil organic carbon and the soil hydrologic and thermal dynamics (2013)
  • 著者名/発表者名: Mori K., Ise T., Kondo M., Kim Y., Enomoto, H. and Uchida, M
  • 学会等名: Third International symposium on the Arctic Research
  • 発表場所: 日本科学未来館,東京
  • 年月日: 2013-01-16
• [学会発表] Estimation of Carbon loss by fire in a burned black spruce forest in interior Alaska using radiocarbon (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo, M., Uchida, M., Shibata, Y., Iwata,H. and Harazono, Y
  • 学会等名: AGU Fall meeting 2012
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2012-12-04
• [学会発表] 琵琶湖沿岸生態系の生物多様性に影響を及ぼす駆動因 (2012)
  • 著者名/発表者名: 柴田淳也・苅部甚一・酒井陽一郎・武山智博・陀安一郎・佐藤祐一・谷内茂雄・中野伸一・奥田昇
  • 学会等名: 日本陸水学会第77回大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] アミノ酸の窒素安定同位体比から読み解く山地渓流域の食物網構造一護摩壇山試験地の事例一 (2012)
  • 著者名/発表者名: 冨樫博幸・加藤義和・石川尚人・吉村真由美・徳地直子・大手信人・由水千景・陀安一郎
  • 学会等名: 日本陸水学会第77回大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] アミノ酸の窒素安定同位体比を用いた琵琶湖流域の食物網解析 (2012)
  • 著者名/発表者名: 加藤義和・石川尚人・冨樫博幸・吉村真由美・由水千景・奥田昇・陀安一郎
  • 学会等名: 日本陸水学会第77回大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] 放射性炭素14天然存在比を用いた陸水生態系の解析手法 (2012)
  • 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77回大会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2012-09-16
• [学会発表] 植生二次遷移過程におけるクモ群集変化の特徴 (2012)
  • 著者名/発表者名: 原口岳・陀安一郎
  • 学会等名: 日本蜘蛛学会第44回大会
  • 発表場所: 山形市保健センター
  • 年月日: 2012-08-25
• [学会発表] Radiocarbon based organic source identification of soil CO_2 under soil warming in a cultivated Andisol (2012)
  • 著者名/発表者名: Kondo, M., Uchida, M., Kishimoto, A., Yonemura, S., Wagai, R., Jomura, M. and Shibata, Y
  • 学会等名: 21st International Radiocarbon conference
  • 発表場所: Paris France
  • 年月日: 2012-07-13
• [学会発表] Multiple isotope approach for studying material flow and food web structures of stream ecosystems in Lake Biwa watershed. (2012)
  • 著者名/発表者名: Tayasu, I., Okuda N., Tokuchi N., Ohte N., and Kondoh M
  • 学会等名: ASLO Summer Meeting
  • 発表場所: 滋賀県大津市
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Biological specimens tell us a centurial history of ecosystem alterations in the ancient Lake Biwa. (2012)
  • 著者名/発表者名: Okuda, N., Kato, Y., Komiya, T., Okuzaki, Y., Hori, M., Tayasu, I., and Nagata, T
  • 学会等名: ASLO Summer Meeting
  • 発表場所: 滋賀県大津市
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Alteration of nitrogen isotopic composition during microbial decomposition of suspended particulate organic matter (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshimizu, C. and Tayasu I
  • 学会等名: ASLO Summer Meeting
  • 発表場所: 滋賀県大津市
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] A difference in food web structures with various forest stand ages in headwater streams in central japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Togashi, H., Kato, Y., Ishikawa, N. F., Yoshimura, M., Tokuchi, N., Ohte, N., Okuda, N. and Tayasu, I.
  • 学会等名: ASLO Summer Meeting
  • 発表場所: 滋賀県大津市
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Fate of atmospheric nitrate and nitrogen biogeochemical processes in lake Biwa elucidated by multiple oxygen isotopes (2012)
  • 著者名/発表者名: Makabe, A., Koba, K., Yoshimizu, C., Tayasu, I., Ogawa, N. O., Ohkouchi, N., Toyoda, S., Yoshida, N. and Nagata, T
  • 学会等名: ASLO Summer Meetin
  • 発表場所: 滋賀県大津市
  • 年月日: 2012-07-12
• [学会発表] Evidence of old carbon subsidization to stream food webs approached by C-14 natural abundance method (2012)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa N., Uchida, M., Shibata, Y. and Tayasu I.
  • 学会等名: ASLO Summer Meeting
  • 発表場所: 滋賀県大津市
  • 年月日: 2012-07-11
• [学会発表] Food web analysis based on δ^15N of amino acid in river ecosystem (2012)
  • 著者名/発表者名: Kato, Y., Ishikawa, N.F., Togashi, H., Yoshimura, M., Itoh, M., Osaka, K., Okuda, N., Ohte, N. Yoshimizu, C. and Tayasu I.
  • 学会等名: ASLO Summer Meeting
  • 発表場所: 滋賀県大津市
  • 年月日: 2012-07-11
• [学会発表] 山地渓 流域の食物連鎖長:決定機構に果たす生 産性の役割 (2012)
  • 著者名/発表者名: 冨樫博幸・徳地直子・陀安一郎
  • 学会等名: 日本生態学会第59回大会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] 森林の遷移段階に ともなうアリ群集の食性変化 (2012)
  • 著者名/発表者名: 田中洋・兵藤不二夫
  • 学会等名: 日本生態学 会第59回大会
  • 発表場所: 龍谷大学
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] High-throughput measurement for stable isotope analysis of dissolved organic carbon, using wet chemical oxidation. (2011)
  • 著者名/発表者名: Itoh, M., Tayasu, I., Yoshimizu, C. and Ohte, N.
  • 学会等名: AGU Fall Meeting.
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2011-12-06
• [学会発表] 溶存有機炭素の炭素安定同位体比のハイスループットオンライン分析手法の開発 (2011)
  • 著者名/発表者名: 伊藤雅之・陀安一郎・由水千景・大手信人
  • 学会等名: 日本陸水学会第76回大会
  • 発表場所: 島根大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 流域地質が河川食物網を流れる炭素の14C年代に及ぼす影響 (2011)
  • 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76回大会
  • 発表場所: 島根大学
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] Natural carbon-14 signature provides new data for stream food web studies. (2011)
  • 著者名/発表者名: Ishikawa N., Uchida, M., Shibata, Y. and Tayasu, I.
  • 学会等名: 96th ESA Annual Meeting
  • 発表場所: Austin, USA
  • 年月日: 2011-08-09
• [図書] 安定同位体比を用いた高次生産者の栄養段階の推定
  • 著者名/発表者名: 陀安一郎
  • 総ページ数: 290
  • 出版者: 大学学術出版会
• [図書] 淡水生態学のフロンティア
  • 著者名/発表者名: 陀安一郎・苅部甚一・石川尚人
  • 総ページ数: 269
  • 出版者: 共立出版