Stoichiometric effects of leaf litters on secondary production in lake ecosystems

湖泊生态系统中凋落叶对二次生产的化学计量效应

• 批准号: 22KF0024
• 负责人: 占部 城太郎
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2023
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2023-03-08 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22KF0024/
• 关键词: 湖沼生態系; 栄養補償; 落葉; 細菌; 原生動物; 藻類; 食物連鎖

水生生物による落葉起源炭素の利用効率は極めて低く、湖と森のリンク機構には窒素やリンなど栄養塩供給も重要と考えられる。しかし、落葉に含まれるリンや窒素量は樹種により異なるものの、落葉樹種の違いが湖沼生態系にどのような影響を及ぼすか良くわかっていない。そこで、様々な樹種の落葉を栄養とエネルギー源としたマイクロコズム実験を行い、樹種の違いが水圏食物網にどのような影響を及ぼすかを調べた。実験は昨年と同様に行った。具体的には、ブナ、コナラ、スギ、コメツガの落葉を用い、その栄養塩・有機物溶出液を培養液としたマイクロコズム実験を行った。実験にあたっては、微生物シーズとして湖沼セジメントを少量加え、そこから発育した、藻類、独立栄養鞭毛藻、藍藻類、細菌、菌類、従属栄養鞭毛虫の細胞数の動態を追跡した。その結果、藻類はブナ、コナラ、スギによる培養液で良く増加したが、コメツガによる培養液での増殖率はきわめて低かった。また、コメツガやスギによる培養液では、独立栄養の鞭毛藻の増殖も低かった。しかし、コメツガによる培養では細菌の細胞数は低いものの、それを餌とする従属栄養鞭毛虫が他の培養液に比べて有意に増加した。さらに、微量元素 を加えると、コメツガによる培養液では菌類も増加した。このように、独立栄養生物（藻類、独立栄養鞭毛藻、藍藻類）と従属栄養生物(細菌、菌類、従属栄養鞭毛虫)の応答は、異なる樹種の培養液によって異なることが分かった。この他、細菌群集の組成をメタゲノムにより解析してその群集動態を調べるとともに、落葉溶出液に含まれる生元素や有機物組成の分析を行い、上記群集動態との関係を解析した。この他、落葉18樹種から溶出する溶存窒素、溶存リン、溶存有機体炭素の溶出効率とその化学量に関する論文を国際誌に投稿するとともに、これまで得られた成果を逐次英語論文としてまとめた。

The utilization rate of carbon from defoliation in aquatic organisms is extremely low, and the utilization rate of carbon from forest and forest is very important. The amount of nutrients contained in deciduous trees varies from tree species to tree species, and deciduous trees affect lake ecosystems. The tree species 'defoliation and growth are influenced by the tree species' environment. The same thing happened yesterday. The specific conditions are: The dynamics of cell counts of algae, independent dinoflagellates, cyanobacteria, bacteria, fungi, and flagellates were tracked. The growth rate of algae in culture medium was higher than that in control medium. The growth of flagellates in culture medium is independent. The number of bacterial cells in the culture medium was lower than that in the culture medium, and the number of cells in the culture medium was higher than that in the culture medium. In addition, trace elements are added to the culture medium. The culture solution of these two species is different from the culture solution of the two species: algae, independent dinoflagellates, cyanobacteria, and genus flagellates (bacteria, fungi, genus flagellates). The analysis of the composition of the bacterial community and the relationship between the population dynamics and the biological elements and the organic matter composition of the leaf extract were carried out. The dissolution rate of dissolved organic carbon and the chemical quantity of dissolved organic carbon in 18 tree species were studied.

项目成果

Stoichiometry of leaf litter leakage influences phytoplankton growth

落叶泄漏的化学计量影响浮游植物的生长

• 发表时间: 2021
• 作者: Pei-chi HO;Suzuna NAKAJIMA;Jotaro URABE
• 通讯作者: Jotaro URABE

Stoichiometry of leaf litter leachate affects autotrophic and heterotrophic microbial composition in freshwater food web

落叶渗滤液的化学计量影响淡水食物网中自养和异养微生物组成

• 发表时间: 2023
• 作者: Pei-chi HO;Suzuna NAKAJIMA;Jotaro URABE
• 通讯作者: Jotaro URABE