日本中央部の硝酸リーチング勾配に沿った森林生態系の窒素自然存在比変動

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我が国および世界の森林において、窒素飽和という注目すべき環境変化が進行している。この窒素飽和の実態ならびに大気沈着物の影響を理解するため、安定同位体比を手法に用い、次の課題について研究を行った。(1)多摩川水系渓流水のNO_3^-濃度と窒素同位体比の地理的分布窒素飽和の勾配が見られる多摩川水系において、29地点で複数回の渓流水サンプリングを実施した。また、流域の植物、土壌の試料も採取した。これらは大学院生と共同しながら窒素・酸素安定同位体比の測定を行い、窒素飽和に伴う同位体比の変化を解析した。(Rapid communications in Mass Spectrometry誌に発表済み。Biogeochemistry誌にも発表予定)(2)亜熱帯中国の大気沈着窒素勾配に沿った森林生態系の窒素自然存在比変動(1)と同様の、大気沈着の勾配に沿った森林生態系の窒素自然存在比変動を、亜熱帯中国の13個所の森林を調査地として明らかにした。窒素沈着量の少ない郊外の森林では葉の窒素濃度、土壌ならびに渓流水中のNO_3^-濃度はいずれも低く、窒素欠乏の状況にあったのに対し、都市近郊域ではこれらがいずれも増大した。従来、窒素利用性の増大に伴って増大すると考えられてきた樹木葉の窒素自然存在比は、土壌ならびに渓流水中のNO_3^-濃度と負の相関関係を示し、むしろ低下することが判明した。この同位体比変化の機構を議論した。(Global Change Biology誌に発表済み)(3)亜熱帯中国の窒素勾配に沿った降水中NO_3^-成分の窒素・酸素安定同位体比と季節変化亜熱帯中国の窒素沈着量の異なる3地点において、NO_3^-の窒素・酸素安定同位体比の一年以上にわたるモニタリングを行った。窒素飽和の解析に有益な大気由来NO_3^-の窒素・酸素安定同位体比を低緯度域ではじめて測定し、その特徴を明らかにした。(Atmospheric Chemistry and Physics誌ならびにJournal of Geophysical Research-Biogeosciences誌で審査中)(4)以上の他、亜熱帯域の窒素飽和林における大気沈着窒素の保持特性に関する研究を共同で行った。(Ecological Applications誌で審査中)