【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】05454603 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

水圏 / 微生物食物連鎖 / 炭素・窒素循環 / ピコ植物プランクトン / 細菌 / 溶存態有機物 / 栄養塩回帰 / 安定同位体比 / 炭素窒素循環 / 鞭毛虫類 / 窒素回帰速度

【研究成果の概要】

本研究は、近年、水圏生態系の物質循環の中核的駆動系として、その存在が大きく注目されている「微生物植物連鎖」が、琵琶湖と木崎湖の炭素・窒素循環において果たす役割を明らかすることを目的として、(1)窒素栄養塩の循環の中で最も重要なプロセスであるアンモニア回帰の機構と支配要因の解析、(2)細菌による溶存態有機窒素化合物の分解・利用のメカニズムの解析、および(3)炭素・窒素安定同位体比による植物連鎖の解析を展開した。顕微鏡を用いた微生物量と組成の解析(微生物学的アプローチ)および同位体を用いた物質動態の解析(地球化学的アプローチ)というふたつの異なるアプローチを組み合わせた新しい学際的方法論を展開し、その結果、湖沼沖合生態系において、溶存有機窒素を細菌が利用し、さらにその細菌を微小鞭毛虫類が捕食する食物連鎖系が、系内の炭素・窒素循環の主要な駆動系であることを量的につきとめることに成功した。特に、アンモニア回帰に対する微生物の寄与の量的把握は、わが国はいうにおよばず、世界の湖沼においてもこれまでの研究例を見ない、独創的かつ先駆的なものであり、その為、本報告書は、この研究成果を中心にまとめることとした。木崎湖と琵琶湖においてサイズ別のアンモニア回帰を測定したところ、20μm以下の分画が全回帰の80%をしめることが示され、また、細菌は、NH_4^+の生産を行っていることがわかった。細菌による炭素・窒素循環の制御をさらに検討する目的で、溶存遊離アミノ酸(DFAA)と結合アミノ酸(DCAA)濃度と細菌によるされらの利用を測定した結果、細菌にとっての主な有機態窒素源は、DFAAよりDCAAであることが示唆された。我々の結果から、淡水生態系の炭素・窒素循環において、微生物ループが重要な役割を果たしていることが明らかになった。

【研究種目】一般研究(B)

【研究期間】1993 - 1994

【配分額】6,700千円 (直接経費: 6,700千円)