高二酸化炭素環境での植物の窒素利用と、その生態系の窒素循環への影響

高二氧化碳环境下植物的氮利用及其对生态系统氮循环的影响

• 批准号: 14J04339
• 负责人: 上田 実希
• 金额: $ 2万
• 依托单位: Iwate University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J04339/
• 关键词: 窒素循環; 高二酸化炭素; 植物の窒素利用

本研究では、高二酸化炭素が植物の活動を介して、生態系の窒素動態をどのように変化させるのかを明らかにすることを目的として研究を遂行した。まず、国内に存在する天然の高二酸化炭素ガス噴出地と、それに隣接する通常の二酸化炭素濃度のサイトからそれぞれ土壌を採取して、窒素の安定同位体である15Nを用いた方法で総無機化速度、総硝化速度、およびアンモニアや硝酸の消費速度、微生物による不動化速度など、窒素動態を測定した。また、さらに土壌中の全炭素や全窒素濃度、無機態窒素（アンモニア態と硝酸態）や微生物バイオマスなどを測定した。高二酸化炭素域と通常二酸化炭素域の土壌の測定値の比較から、高二酸化炭素に長期間に渡って晒された生態系の土壌では、全炭素および全窒素濃度が高くなることが明らかになった。また、高二酸化炭素条件では、植物が気孔を閉じ気味にして気孔コンダクタンスを小さくするために、蒸散が抑えられる。このため、高二酸化炭素区の土壌の水分濃度が高いことが分かった。これらの化学的な性質の違いは、植物の活動が大きくなる光環境の良い斜面上部で顕著に見られた。また、無機化速度や硝化速度などの土壌窒素動態も高二酸化炭素の影響を受けて変化することを明らかにした。この結果は、現在論文にまとめ、投稿中である。さらに、本研究では植物の窒素利用も調査し、窒素の安定同位体を用いた吸収試験やその後の追跡調査を行った。その結果、用いた植物１２種の間で、窒素利用と成長戦略の関係を明らかにし、さらに土壌への安定同位体の移行の追跡を行った。その結果、植物の体内で、動き易い画分に含まれる窒素の量は、土壌中での無機化速度をよく説明することを明らかにした。現在、この結果を論文にまとめるべく、詳細な解析を行っている。

This study is aimed at investigating the activities of carbon plants and the dynamics of ecosystems. In this paper, the concentration of natural diacidified carbon existing in China was measured by the method of inorganic transformation rate, nitrification rate, total nitrogen consumption rate, immobilization rate and nitrogen dynamics. Determination of total carbon and total nitrogen concentration, inorganic nitrogen (nitrogen and nitric acid) in soil Comparison of soil moisture measurement values between high and low acidified carbon domains for long periods of time, soil moisture, total carbon and total carbon concentrations in ecosystems with high and low acidified carbon. High acid carbon conditions, plant pore size, evaporation The moisture concentration of soil in the acidified carbon zone is high. The chemical properties of the plants are contrary to each other, and the activities of the plants are contrary to each other. The upper part of the slope of the light environment is visible. The rate of mineralization, nitrification, and carbon dynamics are affected by the rate of mineralization. The result is, the paper is now, the contribution is. In this study, we investigated the utilization of plant hormones, the use of stable isotopes of plant hormones, and the subsequent trace investigation. 12 species of plants were studied for their relationship between growth and utilization, and the migration of stable isotopes was traced. The results, plant dynamics, and the amount of nutrients contained in the soil and the rate of inorganic transformation of the soil are described in detail. Now, the results of this paper, detailed analysis of the line.

项目成果

Plant-plant interactions mediate the plastic and genotypic response of Plantago asiatica to CO2: an experiment with plant populations from naturally high CO2 areas.

• DOI: 10.1093/aob/mcw064
• 发表时间: 2016-06
• 期刊: Annals of botany
• 影响因子: 4.2
• 作者: Marloes P. van Loon;M. Rietkerk;S. Dekker;K. Hikosaka;Miki U. Ueda;N. Anten

Soil nitrogen pools and plant uptake at sub-zero soil temperature in a cool temperate forest soil: a field experiment using 15N labeling

冷温带森林土壤中零度以下土壤温度下的土壤氮库和植物吸收：使用 15N 标记的田间实验

• DOI: 10.1007/s11104-015-2453-1
• 发表时间: 2015
• 期刊: Plant and Soil
• 影响因子: 4.9
• 作者: Ueda;U. M.;Tokuchi;N.,Hiura;T.
• 通讯作者: T.