海洋における微量金属を介した窒素固定生物の栄養制限に関する研究

海洋中微量金属对固氮生物的营养限制研究

基本信息

批准号：
16J08143
负责人：
山口珠葉
金额：
$ 1.79万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2019-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、窒素・リン・鉄・亜鉛という4つの要素が植物プランクトン、とりわけ生物地球化学的に重要な窒素固定生物に与える影響評価を核にして、一次生産の共制限メカニズムについて解明することを目的とした。本年度は、前年度に参加した研究航海にて採集したサンプルの分析・解析を行うとともに、博士論文の執筆に専念した。北太平洋亜熱帯海域の横断観測ラインにおける研究結果からは、主に次の2点が明らかになった。１点目は窒素固定活性および窒素固定群集組成についての広域的な分布であり、前者はハワイ諸島周辺を中心に最大値を示す山形の分布を示した。主要な窒素固定生物は東から順に珪藻に共生するRichelia属、群体性のTrichodesmium属、単細胞性シアノバクテリアなどと遷移し、それぞれが地理的に明瞭なニッチを形成することが示唆された。このとき、窒素固定生物にとって好適な環境においては、易分解性のリン酸モノエステル（ME）濃度が窒素固定活性の分布指標の一つとなることが明らかとなり、窒素固定生物にとってMEが重要なリン源である、あるいは窒素固定生物自身がMEの主要な生産者であることが示唆された。2点目は、西部北太平洋における栄養制限に関して、上述と同じ航海中に行った添加培養実験では、微量金属である鉄や亜鉛の添加によりアルカリフォスファターゼ活性が顕著に促進された一方、植物プランクトン群集組成やクロロフィルa濃度には有意な変化が認められなかった。その要因としては、設定した培養期間が不十分であった可能性、もしくは鉄や亜鉛が微生物群集のリン獲得における律速要因であった一方、その直接的な増殖律速要因ではなかった可能性が考えられた。本結果をふまえ、今後は分析結果のさらなる解析に加え、培養時間や添加系列を再検討するなどして、栄養制限メカニズムの解明に尽力したい。

本研究旨在通过评估氮、磷、铁、锌四种元素对浮游植物，特别是具有生物地球化学意义的固氮生物的影响，阐明初级生产的共同限制机制。今年，我致力于撰写博士论文，并对去年参加的考察巡游中收集的样本进行分析和分析。通过横跨北太平洋副热带海域的观测线研究结果，阐明了以下两个要点。第一点是固氮活性和固氮群落组成的广域分布，前者呈山形分布，最大值以夏威夷群岛为中心。主要的固氮生物是与硅藻共生的黎氏菌属（Richelia）、殖民地物种毛藻属（Trichodesmium）和单细胞蓝细菌，所有这些都形成了地理上独特的生态位。此时，人们清楚地认识到，在适合固氮生物的环境中，易降解的磷酸单酯（ME）的浓度是固氮生物本身的活性分布指标之一。是ME的主要生产商。其次，关于北太平洋西部的营养限制，上述同一航次进行的添加培养实验发现，微量金属铁和锌的添加显着促进了碱性磷酸酶活性，而浮游植物群落没有观察到明显变化。成分或叶绿素a浓度。这被认为是由于设定的培养时间不够，或者虽然铁和锌是微生物群落获取磷的速率限制因素，但它们并不是生长的直接速率限制因素。完成了。基于这些结果，我们希望进一步分析分析结果并重新检查培养时间和添加顺序，以阐明营养限制的机制。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

亜熱帯海域におけるリン酸およびリン酸モノエステルの時系列変動

亚热带水域磷酸和磷酸单酯的时间序列波动

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
山口珠葉;佐藤光秀;橋濱史典;加藤遥;塩崎拓平;高橋一生;古谷研
通讯作者：
古谷研

Stimulated phosphorus utilization by possible increase of dust deposition in the western North Pacific

北太平洋西部灰尘沉积可能增加，刺激磷的利用

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
T. Yamaguchi; K. Takahashi; M. Sato;K. Furuya
通讯作者：
K. Furuya

黒潮域における易分解性溶存有機態リンの動態

黑潮地区易降解溶解有机磷动态

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
山口珠葉ら
通讯作者：
山口珠葉ら

Basin-scale variations in labile dissolved phosphoric monoesters and diesters in the central North Pacific Ocean

北太平洋中部不稳定溶解磷酸单酯和二酯的盆地尺度变化

DOI：
10.1029/2018jc014763
发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tamaha Yamaguchi; Mitsuhide Sato; Fuminori Hashihama; Makoto Ehama; Takuhei Shiozaki; Kazutaka Takahashi;Ken Furuya
通讯作者：
Ken Furuya

北太平洋外洋域における易分解性リン酸モノエステルの空間分布と生物利用について

北太平洋公海易降解磷酸单酯的空间分布和生物利用