セミナー室 / 土壌圏における窒素循環と微生物 -N2Oの動態を中心として-

同位体解析から見た窒素循環と微生物

Vol.49 No.10 Page. 711 - 717 (published date : 2011年10月1日)
木庭 啓介1, 楊 宗興1
  1. 東京農工大学農学部

概要原稿

森林生態系は，温室効果ガスである二酸化炭素の吸収源として最近特に注目されている．森林の生長は，主に窒素の供給によって制限されていると考えられている．これは，大気中そして土壌中には大量の窒素が存在するものの，植物や微生物にとって利用できる窒素（可給態窒素）がほんの少量しか存在しないことによる(１)．しかし，人間活動の増大によって「足りない」はずの窒素が，降水などを通じて大量に森林に供給されるようになってきた(２)．この過剰な窒素供給によって森林の窒素循環は徐々に変化を受けるため，健全な森林の維持育成にとって，その変化をモニタリングすることは重要である．しかし，窒素循環の変化は一元的に進むわけでは必ずしもなく，実際に変化を追跡することは難しい． 本稿では，この窒素循環，特に生態系外部からの窒素供給の増大に伴って変化してゆく窒素循環プロセスの解析のために，安定同位体自然存在比というツールがどのような知見を与えるかを解説する．

リファレンス

  1. 1) 木庭啓介，徳地直子：遺伝，51, 42 (1997).
  2. 2) P. M. Vitousek, J. D. Aber, R. W. Howarth, G. E. Likens, P. A. Matson, D. W. Schindler, W. H. Schlesinger & D. G. Tilman : Ecol. Appl., 7, 737 (1997).
  3. 3) 林　健太郎：化学と生物，46, 377 (2006).
  4. 4) T. C. Hoering & H. T. Hord : J. Am. Chem. Soc., 82, 376 (1960).
  5. 5) P. Högberg : New Phytol., 137, 179 (1997).
  6. 6) A. Mariotti, J. C. Germonm, P. Hubert, P. Kaiser, R. Letolle, A. Tardieux & P. Tardieux : Plant Soil, 62, 413 (1981).
  7. 7) K. L. Casciotti, D. M. Sigman & B. B. Ward : Geomicrobiol. J., 20, 335 (2003).
  8. 8) I. Kirshenbaum, J. S. Smith, T. Crowell, J. Graff & R. McKee : J. Chem. Phys., 15, 440 (1947).
  9. 9) C. C. Barford, J. P. Montoya, M. A. Altabet & R. Mitchell : Appl. Environ. Microbiol., 65, 989 (1999).
  10. 10) N. Yoshida : Nature, 335, 528 (1988).
  11. 11) B. A. Bryan, G. Shearer, J. L. Skeeters & D. H. Kohl : J. Biol. Chem., 258, 8613 (1983).
  12. 12) K. J. Nadelhoffer & B. Fry : “Stable Isotopes in Ecology”, ed. by K. Lajtha and R. Michener, Blackwell, UK, 1994, p. 22.
  13. 13) J. D. Aber, K. J. Nadelhoffer, P. Steudler & J. M. Melillo : BioScience, 39, 378 (1989).
  14. 14) J. Aber, W. McDowell, K. Nadelhoffer, A. Magill, G. Berntson, M. Kamakea, S. McNulty, W. Currie, L. Rustad & I. Fernandez : BioScience, 48, 921 (1998).
  15. 15) K. Ohrui & M. J. Mitchell : Ecol. Appl., 7, 391 (1997).
  16. 16) M. Yoh, E. Konohira & K. Yagi : Water, Air Soil Pollut., 130, 655 (2001).
  17. 17) J. M. Craine et al. : New Phytol., 183, 980 (2009).
  18. 18) L. H. Pardo et al. : Biogeochemistry, 80, 143 (2006).
  19. 19) Y. Takebayashi, K. Koba, Y. Sasaki, Y. Fang & M. Yoh : Rapid Comm. Mass Spectrom., 24, 1001 (2010).
  20. 20) Y. Fang, M. Yoh, K. Koba, W. Zhu, Y. Takebayashi, Y. Xiao, C. Lei, J. Mo, W. Zhang & Z. Lu : Glob. Change Biol., 17, 872 (2011).
  21. 21) B. Z. Houlton, D. M. Sigman, E. A. G. Schuur & L. O. Hedin : Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 104, 8902 (2007).
  22. 22) K. Koba et al. : Rapid Comm. Mass Spectrom., 24, 2499 (2010).
  23. 23) P. W. Leadley, J. F. Reynolds & F. S. Chapin III : Ecol. Monogr., 67, 1 (1997).
  24. 24) K. Koba, K. Inagaki, Y. Sasaki, Y. Takebayashi & M. Yoh : “Earth, Life, and Isotopes”, ed. by N. Ohkouchi, I. Tayasu and K. Koba, Kyoto University Press, Kyoto, 2010, p. 17.
  25. 25) P. Dijkstra, A. Ishizu, R. Doucett, S. C. Hart, E. Schwartz, O. V. Menyailo & B. A. Hungate : Soil Biol. Biochem., 38, 3257 (2006).
  26. 26) J. G. Collins, P. Dijkstra, S. C. Hart, B. A. Hungate, N. M. Flood & E. Schwartz : FEMS Microbiol. Lett., 282, 246 (2008).
  27. 27) T. Z. Lerch, N. Nunan, M.-F. Dignac, C. Chenu & A. Mariotti : Biogeochemistry, in press.
  28. 28) P. Dijkstra, C. M. LaVioletter, J. S. Coyle, R. R. Doucett, E. Schwartz, S. C. Hart & B. A. Hungate : Ecol. Lett., 11, 389 (2008).
  29. 29) J. S. Coyle, P. Dijkstra, R. R. Doucett, E. Schwartz, S. C. Hart & B. A. Hungate : Soil Biol. Biochem., 41, 1605 (2009).
  30. 30) L. K. Tiemann & S. A. Billings : Ecosystems, 14, 234 (2011).
  31. 31) 南川雅男，吉岡崇仁：“生物地球化学”，培風館，2006, p. 100.


本文はトップページからログインをして頂くと表示されます。