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小嵐 淳; 安藤 麻里子; 石塚 成宏*; 野口 享太郎*; 角野 貴信*; 中山 理智*
Frontiers in Forests and Global Change (Internet), 8, p.1654883_1 - 1654883_10, 2025/11
森林生態系において重要な炭素プール及び炭素フローを構成する樹木細根(直径2mm以下)の動態を解明するために、国内のブナ林土壌から細根を生根と枯死根を分けて採取するとともに、イングロースメッシュバック法によって新たに生成した根を採取し、
C同位体比分析に基づいて炭素年齢を推定した。その結果、新規生産細根の生成には、光合成により新たに固定された炭素が使用されていることが明らかとなった。一方で、土壌中から採取した根の炭素年齢は、生細根で5
23年、枯死細根で134年であり、根の直径と比例して高くなった。光合成による炭素固定と、その固定炭素が新しい根の形成に使われるまでの時間差がほぼ無視できることから、観測された細根炭素の年齢は、植物が当年の光合成産物を用いて根を生産し、内部に蓄えられた(Cが豊富な)古い炭素を利用してその後の根の成長を支えている、あるいは細根の一部が何年も生存していることを示唆している。この結果は、植物における土壌中への炭素配分プロセスを包括的に理解するための知見を提供する。
佐藤 雄飛*; 石塚 成宏*; 平舘 俊太郎*; 安藤 麻里子; 永野 博彦*; 小嵐 淳
Environmental Research, 239, Part 1, p.117224_1 - 117224_9, 2023/12
被引用回数：5 パーセンタイル：73.05(Environmental Sciences)土壌有機物(SOM)の安定性は地球上の炭素循環や気候変動問題を理解する上で重要な研究課題である。本研究では段階的昇温過程を経た強熱減量法(SIT-LOI)がSOMの安定性の評価に対する利用可能性を検証するため、日本各地で採取した有機物及び無機物の各含有率並びに放射性炭素分析に基づくSOMの平均滞留時間(MRT)のそれぞれが異なる土壌試料を用いた検証実験を実施した。本実験の結果、SIT-LOIデータはSOMのMRTと強い相関を示した。これはSIT-LOIデータが実環境におけるSOMの安定性に対する指標となることを示唆するものである。
青木 大*; 酒井 宏典; Opletal, P.; 常盤 欣文; 石塚 淳*; 柳瀬 陽一*; 播磨 尚朝*; 仲村 愛*; Li, D.*; 本間 佳哉*; et al.
Journal of the Physical Society of Japan, 91(8), p.083704_1 - 083704_5, 2022/08
被引用回数：63 パーセンタイル：98.01(Physics, Multidisciplinary)de Haas-van Alphen oscillation was successfully observed in an unconventional superconductor UTe using high-quality single crystals. From this observation, Fermi surfaces of this compound were determined to be cylinders elongated along the c-direction, in consistent with theoretical expectation. However, the extremely large cyclotron effective masses ranging 32 to 57 m
, in consistent with the electronic specific heat, far exceed calculated values.
effluxes from surface litter, soil organic carbon, and root-derived carbon estimated using radiocarbon signatures安藤 麻里子; 小嵐 淳; 石塚 成宏*; 平井 敬三*
Agricultural and Forest Meteorology, 152, p.149 - 158, 2012/01
被引用回数：38 パーセンタイル：82.34(Agronomy)放射性炭素(C)を用いた手法により、寒冷地のブナ林を対象として、土壌呼吸起源の季節変動を評価した。従属栄養呼吸と独立栄養呼吸では影響を与える因子が異なり、従属栄養呼吸では地温が、独立栄養呼吸では植物活性の影響が大きかった。また、地温に対する応答は土壌有機物の分解が表層のリターの分解よりも大きかった。Cを利用することで土壌呼吸の各起源の寄与率を定量的に測定することができ、土壌呼吸をコントロールする主要な環境因子の把握に有効であることが明らかとなった。
安藤 麻里子; 小嵐 淳; 石塚 成宏*; 平井 敬三*
JAEA-Conf 2010-001, p.80 - 83, 2010/03
森林生態系における炭素収支及び、生態系内の各CO吸収・放出源の評価は、地球温暖化防止の取り組みにおいて重要な課題である。アジアフラックス観測サイトの一つ(岩手県安比森林気象試験地)を対象として、土壌有機物・大気中CO・土壌表面から放出されるCO(土壌呼吸)中の
Cを測定し、得られた結果より土壌呼吸の起源推定を行い、その季節変動を明らかにした。観測タワーを利用して採取した大気CO中C年平均値は、2006年から2008年で51, 37, 31‰と低下した。土壌有機物中Cの深度分布は、06cmの間にピークを持ち、採取した3本の土壌コアごとの最大値は137167‰であった。リターを除いた状態で測定した土壌呼吸中Cの年平均値は、2007年, 2008年でそれぞれ81, 71‰であった。土壌呼吸起源推定の結果、土壌有機物及びリターの分解によるCO放出速度は地温と高い相関を持つ季節変動を示した。試験地での地温の連続測定結果を用いて土壌呼吸に対する各起源の年間の寄与率を推定した結果は、根呼吸が35%、リター分解が34%、土壌有機物分解が31%であった。
Cを利用したブナ林土壌における炭素挙動研究安藤 麻里子; 小嵐 淳; 石塚 成宏*; 平井 敬三*
KURRI-KR-153, p.8 - 13, 2010/03
土壌中に存在する有機炭素の滞留時間分布を定量的に把握することは、土壌炭素循環モデルを構築し、地球温暖化の進行に対する土壌の応答を予測するために不可欠である。本研究は、土壌有機物中C濃度に基づいて平均滞留時間を推定する手法の適用において、異なる分画法の使用や対象とする森林生態系の違いにより、土壌有機物の滞留時間分布がどのように異なるかを明らかにすることを目的とした。同じ森林から採取した土壌に対し、酸アルカリ処理を用いた化学分画及び密度分画を行って得られた有機物は、異なる炭素同位体比分布を示した。化学分画では画分ごとの炭素同位体比の差がより明確であり、滞留時間分布評価に適していることが明らかとなった。異なる生態系に対し化学分画を行い、炭素貯留量と平均滞留時間及び有機物分解速度を評価した結果より、これまで数多く調査されている炭素貯留量と地温だけでは有機物分解速度の違いを説明することはできず、Cを利用した滞留時間分布評価が異なる生態系における土壌の質の違いを示す有効な手法であることを確認できた。
小嵐 淳; 安藤 麻里子; 石塚 成宏*; 三浦 覚*; 齋藤 武史*; 平井 敬三*
Global Change Biology, 15(3), p.631 - 642, 2009/03
被引用回数：48 パーセンタイル：76.12(Biodiversity Conservation)土壌には大気中に存在している炭素の約2倍に相当する炭素が有機物として貯留していると推定されている。そのため、土壌有機炭素貯留量がわずかに変化するだけで、大気中のCO濃度や地球規模での炭素循環に重大な影響を及ぼす可能性がある。将来の気候変化に対する土壌有機炭素の応答の規模やタイミングを正確に予測するためには、土壌有機炭素の微生物分解に対する不均質性の定量的理解が不可欠である。本研究では、化学的に分画した土壌有機物に対して加速器質量分析装置を用いて放射性炭素同位体比を測定することによって、化学的に安定性の異なる土壌有機炭素画分ごとにその滞留時間を推定した。その結果、土壌を数年から1000年以上に渡る6つの異なる分解性を持つ炭素プールの複合体として特徴づけることができ、今後100年間に温暖化によって数十年から200年程度の比較的長い滞留時間を持つ炭素プールからの炭素消失が加速する可能性を示した。
Cをトレーサーとして利用した森林中炭素挙動研究安藤 麻里子; 小嵐 淳; 石塚 成宏*; 齋藤 武史*; 平井 敬三*
JAEA-Conf 2008-003, p.75 - 78, 2008/04
森林土壌は陸域における炭素の巨大な貯蔵庫であり、地球温暖化ガスであるCOの循環において極めて重要であるため、その炭素貯留機能を正確に評価することが求められている。本研究では、土壌に植物の枯死体(リター)として添加される炭素中のCが大気中核実験の影響で1950年代以降大きく変動したことを利用して、土壌深度ごとの有機物の滞留時間及びCO放出速度を評価した。また、土壌有機物やリター分解により放出されるCO中C濃度と植物の根呼吸起源のCO中C濃度が異なることを利用して、地表面からのCO発生源の季節変動を評価した。結果として、リター及び深さ20cmまでの土壌のうち炭素貯留量が6.3%であるリターからのCO放出速度が全体の60%を占めること,土壌表面からのCO放出起源は6月にリターや根呼吸の寄与が大きく、地温の上昇する8月に表層の土壌有機物の寄与が大きくなるという明確な季節変動を示すことが明らかになった。
小嵐 淳; 安藤 麻里子; 石塚 成宏*; 齋藤 武史*; 平井 敬三*; 三浦 覚*
Proceedings of International Symposium on Application of a Closed Experimental System to Modeling of C Transfer in the Environment, p.72 - 76, 2008/00
土壌には大気中に存在している炭素の約2倍に相当する炭素が有機物として貯留していると推定されている。そのため、土壌有機炭素貯留量の微小な変化でさえ、大気中CO濃度に重大な影響を及ぼす可能性がある。近年の議論では、土壌有機炭素の分解に対する不均質性のより詳細な理解が、気候変化に対する土壌有機炭素の分解応答の程度やタイミングの将来予測の鍵を握っているとされている。本研究では、安比ブナ林において土壌を採取し、土壌有機物の化学的分画を行い、加速器質量分析計を用いて各有機物画分の放射性炭素同位体比の測定を行った。得られた同位体比に基づいて土壌炭素の滞留時間及び土壌有機物の分解速度の推定を行った。その結果、安比ブナ林の土壌は、数年から1000年以上に渡る6つの異なる滞留時間を持つ炭素プールの複合体として特徴づけることができ、従属栄養生物による全炭素放出のうち約半分が、炭素貯留量がわずか6.1%であるが最も滞留時間の短い表層リター層から生じていることが示された。さらに、約3分の2の土壌有機炭素が数百年の滞留時間を有していることや、約5%の炭素は炭素循環から隔離された状態で保持されていることが明らかになった。
森本 巌; Zheng, X. D.*; 前原 直; 木代 純逸*; 高山 健*; 堀岡 一彦*; 石塚 浩*; 川崎 温*; 志甫 諒
Nuclear Instruments and Methods in Physics Research A, 475(1-3), p.509 - 513, 2001/12
被引用回数：0 パーセンタイル：0.00(Instruments & Instrumentation)ミリ波帯自由電子レーザーのシードパワー源として、線形誘導加速器La
を用いたBWO実験研究が行われている。La
では、ビームエネルギー1MeV,ビーム電流数kA,パルス幅100nsの電子ビームを加速している。BWO実験では、アニュラービームをガイド磁場ITを用いてコルゲート導波管へ入射している。今までのところ、9.8GHz, 200MWの発振に成功している。このBWO実験では、電子銃からコルゲート導波管入口へのアニュラービームの伝送が重要である。今回、このビーム伝送実験の詳細について発表する。
前原 直; 森本 巌*; Zheng, X.*; 木代 純逸*; 高山 健*; 堀岡 一彦*; 川崎 温*; 石塚 浩*; 志甫 諒
Proceedings of 13th International Conference on High-Power Particle Beams (BEAMS 2000) (CD-ROM), 4 Pages, 2000/00
核融合分野、加速器分野、環境分野への応用研究を目指して、インダクションライナック(線形誘導加速器)を用いたGW級大出力ミリ波FEL研究をKEKや大学との共同研究により進めている。インダクションライナックでは、~4.0MeVにおいて~3kAレベルの電子ビーム加速が可能であり、現在はビームエネルギー2.0MeVを用いた9.4GHz FELを目指したビーム伝送実験を進めている。3次元FEL解析結果により数100MW以上の発振を得るには、
3cmの1kAの電子ビーム伝送、1mm Rad程度の低ビームエミッタンスが必要であることが明らかになった。この条件を満たすためには、カソード表面のみから電界放出により電子銃の設計が必要であり、カソード表面の電解分布を乱す金属面からの電子ビーム放出を抑えることが重要である。このためには金属面の垂直電界強度を140kV/cm以下にすることが有効であり、電子銃部の設計及びビーム伝送実験について発表する。
守屋 耕一; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 森泉 純*; 山澤 弘実*; 石塚 成宏*
no journal, ,
土壌有機炭素(SOC)は陸域生態系の中で最大の炭素リザーバーであり、その分解によるCO放出は大気中CO濃度に大きく影響するため、SOCの分解プロセスを理解することは重要な課題である。本研究では、国内4地点の森林サイトで採取した土壌を実験室内にて異なる温度で培養することで、各土壌からのCO放出の温度変化に対する応答を調べた。その結果、SOC分解の温度応答性Q
値(温度が10
C上昇した際のCO放出率が何倍になるかという値)が培養の時間経過とともに3から4へ増加した。これは分解される基質の変化に伴ったものと考えられる。また土壌乾燥質量あたりのCO放出率と土壌乾燥質量あたりのSOC量の測定結果より、SOC分解の速さが土壌中のSOCの量によらないことが示唆された。
守屋 耕一; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 森泉 純*; 山澤 弘実*; 石塚 成宏*
no journal, ,
土壌有機炭素(SOC)は陸域生態系の中で最大の炭素リザーバーであり、その分解によるCO放出は大気中CO濃度に大きく影響するため、SOCの分解プロセスを理解することは重要な課題である。本研究では、国内4地点の森林サイトで採取した土壌を実験室内にて異なる温度で培養することで、各土壌からのCO放出の温度変化に対する応答を調べた。その結果、SOC分解の温度応答性Q値(温度が10C上昇した際のCO放出率が何倍になるかという値)が培養の時間経過とともに3から4へ増加した。これは分解される基質の変化に伴ったものと考えられる。また土壌乾燥質量あたりのSOC量や観測サイトの年平均気温の比較から、SOCの分解性と土壌中のSOCの量やその土壌が形成された地点の年平均気温との間に関連性は見いだせなかった。
小嵐 淳; 安藤 麻里子; 石塚 成宏*; 平舘 俊太郎*; 國分 陽子
no journal, ,
土壌有機炭素の微生物による分解は地球炭素循環の重要な構成要素であり、地球温暖化によって引き起こされる土壌有機炭素分解のわずかな変化が大気中CO濃度に重大な影響を及ぼし、ひいては地球炭素循環に影響を及ぼす。土壌有機炭素分解が温暖化に対してどのように応答するかを正しく予測するためには、土壌有機炭素の多様な分解性を定量的に解明することが不可欠である。速く代謝回転する有機炭素は土壌からの炭素放出の主体を担うが、長期の温暖化応答はよりゆっくりと代謝回転する有機炭素の貯留量や分解性に規定されうる。我々は、このゆっくりと代謝回転する有機炭素プールの実態を解明することに着眼した。日本の森林土壌に対して、放射性炭素を利用する方法により、土壌有機炭素の滞留時間別炭素貯留量を明らかにした。その結果を用いたモデルシミュレーションにより、ゆっくりと代謝回転する土壌有機炭素が来世紀にわたる地球温暖化の加速的進行において重要な役割を果たすことを示した。
小嵐 淳; 安藤 麻里子; 三浦 覚*; 齋藤 武史*; 石塚 成宏*
no journal, ,
地球規模での炭素循環を解明するためには、森林生態系の炭素収支を把握する必要がある。森林生態系の炭素収支は、植物群落の純一次生産による実質的なCOの吸収と、土壌中の従属栄養生物による有機物の分解によるCO放出量のバランスによって決定される。そのため、従属栄養生物呼吸によるCOフラックス(従属栄養生物呼吸量)の定量的評価が、生態系全体としての炭素収支のみならず、生態系内の炭素循環・貯留機能やその変化の炭素収支への影響を解明するための重要な鍵となる。本研究では、岩手県安比高原のブナ林を試験サイトとして、土壌有機物の放射性炭素同位体比の深さ分布から、土壌深度ごとの従属栄養生物呼吸量を推定することを試みた。これによって、従属栄養生物呼吸の年間量のみならず、その土壌深さ分布も評価され、リター分解が起源となって発生するCOの全土壌呼吸に対する寄与が相対的に大きいことが示された。
木村 敦; 片渕 竜也*; 堀 順一*; 岩本 修; 岩本 信之; 中村 詔司; 中山 梓介; 遠藤 駿典; Rovira Leveroni, G.; 石塚 知香子*; et al.
no journal, ,
マイナーアクチノイド(MA)核種に関する核分裂核データの精度向上を目指し、新しい研究プロジェクト「MA核種の核分裂反応データの精度向上に関する研究」を原子力機構、東京科学大学、京都大学の連携のもと進めている。本プロジェクトでは、通常の核分裂断面積測定で用いられる核分裂電離箱による核分裂片の測定ではなく、高速中性子にのみ感度を持つ反跳陽子型中性子検出器を利用し、核分裂反応で発生する即発中性子を測定することで断面積の導出を行う。反跳陽子型中性子検出器を用いることで、試料からの
線による妨害や試料重量の制限が小さい統計精度の良い測定が可能となることが期待される。また、本プロジェクトでは、特色の異なるパルス中性子源であるJ-PARCのMLF、東京科学大学のペレトロン加速器、京都大学のKURNS-LINACを組合せて測定を行う事で精度と確度の向上を図るとともに、得られた測定結果を用いた核データ評価を実施し、幅広いユーザーが利用できる評価済データを供給する計画である。本発表ではプロジェクトの概要と進捗状況及び今後の計画について、より詳細に報告する。
in beech forest安藤 麻里子; 小嵐 淳; 石塚 成宏*; 齋藤 武史*; 平井 敬三*
no journal, ,
土壌有機物は陸域生態系における重要な炭素貯蔵庫である。炭素循環挙動の解明には、土壌有機物分解によるCOの放出を正確に評価することが必要であるが、土壌から放出されるCOは土壌有機物分解以外に植物の根呼吸を起源とするCOを含むため、それぞれを分離して測定する必要がある。本研究では、冷温帯広葉樹林を対象として、土壌有機物,土壌表面から放出されるCO及び大気中COの炭素同位体比を測定することで、地表面からのCOフラックスに対する土壌有機物分解の寄与率とその季節変動を評価した。
守屋 耕一; 小嵐 淳; 安藤 麻里子; 石塚 成宏*; 森泉 純*; 山澤 弘実*
no journal, ,
土壌有機炭素(SOC)は陸域生態系の中で最大の炭素リザーバーであり、その分解によるCO放出は大気中CO濃度に大きく影響するため、SOCの分解プロセスを理解することは重要な課題である。本研究では、国内4地点の森林サイトで採取した土壌を実験室内にて異なる温度で培養し、各土壌のCO放出率,温度依存性,炭素同位体比の観点での基質変化及びそれらの相互関係を調べた。その結果、CO放出率と温度依存性には強い負の相関が認められた。炭素同位体比は、CO放出率と温度依存性がほぼ一定になった後も変化を続けていた。これはCO放出率及び温度依存性の変化は、安定炭素同位体比の観点で見た基質の変化のみに依存しているわけではないことを示唆している。
小嵐 淳; 安藤 麻里子; 石塚 成宏*; 角野 貴信*; 守屋 耕一; 中西 貴宏
no journal, ,
土壌に有機物として大量に貯留する炭素の、将来の気候・環境変化に伴う応答を正しく予測するために、土壌有機物の分解性と、それを規定するプロセスの解明が強く望まれている。土壌有機物中の放射性炭素(C)は、放射壊変や1950-60年代の大気圏核実験に伴う大気中濃度の変化を反映した分布を示すことから、土壌有機物の分解性を推定するトレーサーとして有用である。われわれは、国内の植生や土壌特性の異なる森林土壌に対して、有機物分画とC同位体分析を行うことで、土壌有機物の分解性を定量化し、土壌ごとに有機炭素の貯留量のみならず、その分解性が異なることを明らかにした。さらに、森林土壌表層における分解性の低い有機炭素の大きな蓄積は、土壌の鉱物学的要因によるものである一方、分解性の高い有機炭素の量はサイトの気候学的要因によって規定されている可能性を示した。
小嵐 淳; 安藤 麻里子; Liang, N.*; 近藤 俊明*; 高木 健太郎*; 平野 高司*; 高木 正博*; 石田 祐宣*; 寺本 宗正*; 永野 博彦*; et al.
no journal, ,
近年急速に進行する地球温暖化をはじめとした気候変化や、自然的・人為的要因によって引き起こされる生態系の変化は、土壌の炭素貯留能に影響を及ぼし、その結果、炭素循環のバランスが崩れ、地球の気候システムに連鎖的かつ不可逆的な変化をもたらすことが懸念されている。したがって、将来起こりうる気候変化を正確に予測するためには、土壌における炭素の動態やそのメカニズムを明らかにすることに加え、それらが気候や生態系の変化に対してどのように応答するかについて予測可能な形で理解することが不可欠である。土壌有機炭素の放射性炭素(C)同位体比は、土壌有機炭素の動態を定量的に把握するための有用なツールとなりうる。本講演では、我々がこれまでに国内外の様々な地域で実施・展開してきた研究事例について紹介し、C同位体比を利用した研究手法の有用性を共有することで、炭素循環や気候変化に対する科学的理解の深化に向けたさらなる応用の開拓につなげたい。
