半乾燥地の外来種林の在来種林転換方法確立に向けた外生菌根菌の窒素獲得機能評価

评价外生菌根真菌的获氮功能，建立半干旱地区外来森林转化为本土树种森林的方法

• 批准号: 17J07686
• 负责人: 龍見 史恵 (2019)
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2017
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2017-04-26 至 2020-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-17J07686/
• 关键词: 窒素循環; 外生菌根菌; 半乾燥地; 外来種; 土壌DNA; 窒素安定同位体; 硝化; 微生物群集; 土壌微生物; 菌根菌; 乾燥地

本申請課題では、中国の黄土高原の外来種ニセアカシア林を在来種リョウトウナラ林へと転換するために、植物とって重要な栄養塩である窒素の動態およびリョウトウナラが窒素の獲得を依存する外生菌根菌に着目して研究を行った。具体的な研究課題は、（1）ニセアカシア林とリョウトウナラ林の窒素循環メカニズムの解明、（2）リョウトウナラによる外生菌根菌を介した窒素の獲得過程の解明、（3）1・2の研究から得られる情報を基に提案されるリョウトウナラの植栽方法のフィールドでの実践による有効性検証、である。当該年度では、これまで得られた結果を論文としてとりまとめる作業を中心に行った。課題1に関連して、ニセアカシア林とリョウトウナラ林ではアンモニア酸化菌の量およびアンモニア酸化菌が駆動する硝化過程に大きな違いがあることが明らかとなった。さらに、その違いは土壌含水率やpH、養分量ではなく、外生菌根菌の有無に起因することが示唆された（Tatsumi et al. 2020 Ecology）。加えて、黄土高原の森林の土壌窒素循環は、優占樹種だけではなく乾燥傾度にも影響を受けることが明らかとなり、特に、ニセアカシア林では窒素の形態変化過程の全ての段階が乾燥度に制限を受けることが明らかとなった（Tatsumi et al. 2019 Biogeochemistry）。また、課題2に関連して、植物の共生する菌根菌群集、および菌根菌への窒素獲得の依存度が、土壌の窒素動態を反映して変化することが明らかとなった。その結果をとりまとめた論文は、現在学術雑誌にて査読中である。さらに、課題3に関連して、リョウトウナラ実生に菌根菌を接種させ、ニセアカシア林で育成すると、葉の窒素濃度や成長量が改善されることが明らかとなった。その結果についての論文は現在執筆中である。

This application subject で は loess plateau, China の の exotic species ニ セ ア カ シ ア を Lin in to リ ョ ウ ト ウ ナ ラ Lin へ と planning in す る た め に, plant と っ て important な tech students.their ownship raise salt で あ る の smothering element dynamic お よ び リ ョ ウ ト ウ ナ ラ が smothering element の get を dependent す る ectotrophic mycorrhiza fungus に with mesh し を line っ て research た. Specific は な research subject, (1) ニ セ ア カ シ ア Lin と リ ョ ウ ト ウ ナ ラ Lin の smothering grain circulation メ カ ニ ズ ム の uttered, (2) リ ョ ウ ト ウ ナ ラ に よ る ectotrophic mycorrhiza fungus を interface し た smothering の interpret の obtain process, (3) 1, 2 の research か ら must ら れ る intelligence を base に proposal さ れ る リ ョ ウ ト ウ ナ ラ の planting methods の フ ィ ー ル ド で <s:1> practice による has the effect of 検 proof, である. When the annual で は, こ れ ま で have ら れ た results を paper と し て と り ま と め る homework を center line に っ た. Topic 1 に masato even し て, ニ セ ア カ シ ア Lin と リ ョ ウ ト ウ ナ ラ Lin で は ア ン モ ニ ア acidification bacteria amount の お よ び ア ン モ ニ ア acidification bacteria が 駆 dynamic す る nitration process に big き な violations い が あ る こ と が Ming ら か と な っ た. さ ら に, そ の violations い や pH 壌 は soil moisture content, raising component で は な く, ectotrophic mycorrhiza fungus の presence of に cause す る こ と が in stopping さ れ た (2020 Ecology Tatsumi et al.). Add え て の の forest soil, loess plateau 壌 smothering circulation は, optimization of tree species だ け で は な く dry inclination に も を by け る こ と が Ming ら か と な り, に, ニ セ ア カ シ ア Lin で は smothering element の morphological variations process の full て の Duan Jie が dryness limitations に を by け る こ と が Ming ら か と な っ た (Tatsumi et al. 2019 Youdaoplaceholder0). ま た, task 2 に masato even し て, plant の symbiotic す る mycorrhizal fungi clustering, お よ び mycorrhizal fungi へ の smothering get の dependency が, soil 壌 の smothering element dynamic を reflect し て variations change す る こ と が Ming ら か と な っ た. Youdaoplaceholder0 そ the result is をと まとめた まとめた the paper, which is now available in the academic 雑 journal にて on 読 である. さ ら に, topic 3 に masato even し て, リ ョ ウ ト ウ ナ ラ be born に mycorrhizal fungi を vaccination さ せ, ニ セ ア カ シ ア Lin で す bred る と, leaf の smothering element concentrations improed さ や growth quantity が れ る こ と が Ming ら か と な っ た. Youdaoplaceholder0 そ result に に そ て て そ paper is currently being written である.

项目成果

Chinese Academy of Sciences(中国)

中国科学院（中国）

Soil microbial communities associated with each step in nitrogen transformation along a rainfall gradient in semiarid forests

半干旱森林沿降雨梯度氮转化各步骤相关的土壤微生物群落

• 发表时间: 2018
• 作者: Chikae Iwaoka;Takeshi Taniguch;Sheng Du;Norikazu Yamanaka;Ryunosuke Tateno
• 通讯作者: Ryunosuke Tateno

The symbiotic relationship between dominant canopy trees and soil microbes affects the nitrogen source utilization of co-existing understory trees.

优势冠层树木与土壤微生物之间的共生关系影响着共生林下树木的氮源利用。

• 发表时间: 2017
• 作者: Chikae Iwaoka;Fujio Hyodo;Takeshi Taniguchi;Weiyu Shi;Sheng Du;Norikazu Yamanaka and Ryunosuke Tateno
• 通讯作者: Norikazu Yamanaka and Ryunosuke Tateno

The soil prokaryotic community under halophytic tamarisk shrubs compared to barren areas and grass patches in drylands

盐生柽柳灌木下的土壤原核生物群落与贫瘠地区和旱地草斑的比较

• 发表时间: 2018
• 作者: Chikae Iwaoka;Shogo Imada;Takeshi Taniguchi;Sheng Du;Norikazu Yamanaka and Ryunosuke Tateno
• 通讯作者: Norikazu Yamanaka and Ryunosuke Tateno