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Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers (135.711 recursos)

HUSCAP (Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers) contains peer-reviewed journal articles, proceedings, educational resources and any kind of scholarly works of Hokkaido University.

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Mostrando recursos 1 - 20 de 24

  1. 氷河やアイスコア中のバクテリアに関する研究

    瀬川, 高弘
    氷河生態系は非常にシンプルな構造を持つため, 他の生態系では困難な, 総合的な生態系研究の理想的な対象となるばかりでなく, 雪氷微生物はアイスコア解析における古環境復元の新たな環境指標となることが報告されている. 氷河上には雪氷環境に適応したごく少数の種類のバクテリアが増殖し, それぞれ氷河上の異なる環境に適応している. また, 雪氷微生物は他の寒冷な環境からも検出されるが, 雪氷環境のみに特殊化した微生物ではなく, 土壌や淡水環境などにも多く生息していることが明らかになってきた. さらにここでは, 氷床アイスコア中の微生物解析についても議論する.

  2. クリオコナイトと氷河の暗色化

    竹内, 望
    クリオコナイトとは, 氷河の雪氷中に含まれる暗色の物質である. 主に大気由来の鉱物粒子と雪氷上で繁殖する微生物, その他の有機物で構成され, これらは糸状のシアノバクテリアが絡まりあってクリオコナイト粒という粒状の構造体を形成している. クリオコナイトは氷河表面のアルベドを低下させ, 氷河の融解を促進する効果をもつ. クリオコナイトは世界各地の氷河にみられる物質である一方, その量や特性, 構成する微生物は氷河によって異なる. 近年グリーンランドや一部の山岳氷河で, 裸氷域のアルベドが低下していることが報告され, その原因としてクリオコナイトの量の増加があげられている. このような変化は, 現在の地球規模の気候変動が, 氷河生態系にも大きな影響を与えていることを示唆している.

  3. 南極の赤雪:微生物生態系の実体

    福井, 学
    本稿では, 南極で観察される赤雪を微生物生態系として捉えて概説する. 藻類を主体とする赤雪現象においては, 緑藻類とともに藻類による光合成産物を利用する好冷性ないし耐冷性の従属栄養細菌からなる系が成立している. 一方, 東南極テイラー氷河で発見された『血の滝』と呼ばれる現象においては, 氷床下湖ブライン中で硫黄サイクルと鉄の酸化過程を伴った微生物生態系が成立している.

  4. 結晶性酸化鉄を還元する土壌微生物群の同定と集積培養

    堀, 知行
    鉄は地球上第四位の構成元素であり, 二価または三価の鉄鉱物として陸上土壌圏だけでなく海底地下圏にも広く分布している. そのため, 鉄の酸化還元に関与する微生物群は, 地球の炭素・エネルギーフラックスに重要な役割を果たしていると考えられる. 本稿では, 「結晶性酸化鉄を還元する土壌微生物群」に関する我々の研究を紹介する. まず初めに, 当該微生物群の発見に至った農耕地土壌(水田)における生物学的な鉄還元反応を簡単に概説する. 続いて, 分子生態学的手法Stable Isotope Probingを用い, 嫌気水田土壌で代謝活性を有する「結晶性酸化鉄の還元微生物群」を同定した実験について解説する. さらに, 様々な土壌試料を微生物接種源として用い, 結晶性酸化鉄を還元する微生物集積系を獲得した最近の試みを報告し, 最後に本書の主題である「アカシボ現象」の発生・発達に対する鉄還元微生物群の関与について考察したい.

  5. 凍結融解土壌の亜酸化窒素生成・排出機構にせまる

    柳井, 洋介; 根本, 学; 岩田, 幸良; 廣田, 知良
    季節凍土では融雪期に短期集中的な亜酸化窒素(N2O)の排出が見られる. 著者らはその現象を積雪操作実験で再現することに成功した. 本稿では2008年11月から2010年10月にわたる野外観測の結果に基づいて, 積雪深・土壌凍結深とN2Oの土壌中での蓄積・土壌から大気へのN2Oの排出の関係を考察するとともに, 未解決の課題を提示する.

  6. 積雪期における湿地からのメタン放出過程

    岩田, 智也
    北方圏に広がる自然湿地は, 温室効果気体である大気メタンの重要な放出源である. これらの湿地は1年の半分近くが積雪に覆われるものの, 冬期における湿地からのメタン放出過程についてはよくわかっていない. 本報では, 湿地のメタン生成・消費と大気への放出およびそれらに影響を及ぼす環境因子(土壌温度, 湿地植生, 水位変動, 氷板, 積雪の変質過程)について, とくに積雪期における過程に注目しながら解説した. また, 先行研究で得られた知見をもとに, 今後の湿地観測の重要性と研究手法について議論した.

  7. 北方湿地生態系からのメタン放出に及ぼす積雪の影響

    村瀬, 潤
    北方の湿地やツンドラは, 地球の全土壌炭素の約30%が蓄積する場であり, メタンの主要発生源である. 本稿では, 積雪が北方の湿地におけるメタン放出やメタンの代謝に関わる微生物に及ぼす影響を概説, 以下のように要約した. 1)積雪によって冬期のメタン放出量は低下するが, その間湿地土壌中にメタンが蓄積し, 春の融雪とともに急激に大気へ放出される. 2)積雪による保温効果や不凍水における栄養塩やその他基質の濃縮効果により, 微生物の活性が高くなる. 3)大気との遮断や地下水位の上昇により湿地土壌中の嫌気環境が拡大しメタン生成が促進される. 4)積雪の影響は冬季ばかりでなく夏季のメタン放出にも及ぶ.

  8. 季節積雪地域の雪氷化学

    鈴木, 啓助
    降雪粒子は大気環境情報を記録して降ってくる. 札幌と十日町における降雪試料中のCl-/Na+濃度比は海水中の濃度比と一致しており, これらふたつの成分は海塩を起源としていることがわかる. また, 降雪中のNa+濃度は雪雲の対流混合層の高さと良い相関を示し, さらに, 総観規模の気象条件が降雪の化学的性質に影響を及ぼしている. 冬型の気圧配置時の降雪中では海塩起源物質が優占し, 日本海低気圧や南岸低気圧による降雪では非海塩起源物質が優占する. 降雪中の酸素同位体組成は, 総観規模の気象条件ごとに雲頂気温と良い相関を示し, 同じ雲頂気温でも, 冬型の気圧配置時には南岸低気圧時よりも酸素同位体比が大きくなる. 積雪表面からの融雪が起こらなければ, 化学物質は積雪層中に保存される. しかしながら, 融雪時には, 融雪水中の化学物質濃度は高くなりpH は低下する. 積雪中のクロロフィル-a濃度はアカマツ林内で, コナラ林内・林外に比べて高く, 雪氷藻類の活動も融雪期に活発になる.

  9. 融雪期の雪中における無脊椎動物の生息状況

    大高, 明史
    赤雪発生の調査を東北地方の47地点について行った. 原因の多くは尾瀬において見られるアカシボ現象と同様に, 多量の酸化鉄を含む粒子であった. 発生地域は融雪時期に積雪下層部と湿原もしくは土壌との境界面に融雪水の流れのある地点あるいは融雪水のとどまる地点であった. 赤雪消滅後の土壌には多量のSiと次いでFeおよび少量のAl, Mgなどが存在した.

  10. 東北地方にみられる赤雪

    山本, 鎔子; 林, 卓志; 大高, 明史
    赤雪発生の調査を東北地方の47地点について行った. 原因の多くは尾瀬において見られるアカシボ現象と同様に, 多量の酸化鉄を含む粒子であった. 発生地域は融雪時期に積雪下層部と湿原もしくは土壌との境界面に融雪水の流れのある地点あるいは融雪水のとどまる地点であった. 赤雪消滅後の土壌には多量のSiと次いでFeおよび少量のAl, Mgなどが存在した.

  11. 青森県弘前市の水田で積雪前に出現した赤褐色粒子の観察

    大高, 明史; 菊池, 智子
    赤雪の一種であるアカシボの発生が知られている青森県弘前市の水田で, 積雪前に赤褐色に着色したプールが観察された. 着色物質中に含まれている球形の赤褐色粒子は, 尾瀬ヶ原で融雪期に見られるアカシボ粒子に比べて小さいものの, 一般的な外部形態は両者でよく似ていた. 着色したプールには多様な微生物群集が見られたが, 特定の藻類の顕著な増殖は確認されなかった. また, 降水後にいったん見られなくなった赤褐色粒子が, 数日内に再び現れることが観察された. こうした点から, 赤褐色の粒子は, 藻類とは無関係に短期間で生成される可能性が示唆された.

  12. 尾瀬ヶ原のアカシボ発生地からえられたガガンボ類 (昆虫綱, 双翅目)

    中村, 剛之
    尾瀬ケ原では春の融雪期に雪が赤黒く染まる「アカシボ」と呼ばれる現象が見られる. このアカシボ発生地で採集されたガガンボ類を報告する. ガガンボダマシ科Trichoceridae 1種, オビヒメガガンボ科Pediciidae 1種, ヒメガガンボ科Limoniidae 13属22種(このうち11種は属までの同定), ガガンボ科Tipulidae 3属6種(2種は属までの同定)が確認された.

  13. 尾瀬ヶ原湿原のヒメミミズ科(環形動物門環帯綱)

    鳥居, 高明
    環形動物門環帯綱のヒメミミズ科は, 尾瀬ヶ原において雪氷中や水中, 土壌中など, 幅広い環境からみつかっており, 寒冷で湿潤な環境に適応した一部の種類にとって, 尾瀬ヶ原の様な高層湿原は, 生息に適した環境であることが推測される. 1999年から2011年にかけて, 尾瀬ヶ原の見本園周辺から牛首付近において, 雪氷中やアカシボ中, 水中および陸上の土壌中から採集されたヒメミミズ科の標本を調査した結果, ナカヒメミミズ属の一種, アミメヒメミミズ属の一種, ハタケヒメミミズ, ハンヒメミミズ属の一種, ミズヒメミミズ属の複数種, ミジンヒメミミズ属の一種および他不明な2属の計8分類群が分布していることが確認された. 雪氷中やアカシボ中から数多く採集された種は, 土壌のファウナの一部であったことから, 雪氷の間隙を通るなどして土壌中から雪中やアカシボ中に移動したものと考えられた.

  14. 尾瀬ヶ原のアカシボ雪に出現する貧毛類 (環形動物門環帯綱)の生態学的特徴

    大高, 明史
    尾瀬ヶ原のアカシボ雪中に貧毛類が豊富に出現する理由を探るために, 貧毛類の生物学的特性を湿原や雪の環境特性と対比させて議論した. 無雪期の尾瀬ヶ原湿原で見られる貧毛類群集は, ヒメミミズ科やミズミミズ科を主体とした比較的少数の種類からなり, 半水生種や無性繁殖が可能な種類が多くを占める. 貧毛類は本来, 低温環境を好む傾向があり, 尾瀬ヶ原湿原に生息している貧毛類の多くは, 本来の生理生態学的性質でアカシボ雪の環境に対応できているものと考えられる. アカシボの後半に, 小型で細長い間隙性の貧毛類が水分含量の高い雪下部で豊富に出現したのは, この時期の雪が, 海浜や河川で見られる砂礫間隙に匹敵する環境になったためと解釈される.

  15. アカシボに分布する無脊椎動物―尾瀬ヶ原のアカシボを中心に―

    福原, 晴夫; 大高, 明史; 木村, 直哉; 北村, 淳; 菊地, 義昭; 野原, 精一
    尾瀬ヶ原のアカシボ地帯には,アカシボの発達段階に応じて, 雪上, 雪中に多様な無脊椎動物が出現する. 大型の分類群では, Oligochaeta(貧毛類), Tipulidae(ガガンボ類), Chironomidae(ユスリカ類), Ceratopogonidae(ヌカカ類)などが出現し, 小型ではNematoda(線虫類), Cyclopoida(ケンミジンコ類), Harpacticoida(ソコミジンコ類), Turbellaria(ウズムシ類), Tardigrada(クマムシ類)などであった. 大型のガガンボ類幼虫, ユスリカ類幼虫, 貧毛類は雪中の比較的上部に分布するのに対し, 小型の線虫類, ケンミジンコ類は下部に分布した. 運動性の高いソコミジンコ類は雪の上部まで分布した. これらのアカシボ動物相は, 融雪期の雪―泥界面の湛水状態と貧酸素状態の発達により湿地性の土壌動物が雪中を移動して形成されていると推定される. アカシボ動物を起点とする食物連鎖を雪生態学の観点から論じた.

  16. 尾瀬ヶ原に現れるアカシボと鉄・マンガン酸化細菌

    横山, 亜希子; 滝, 玲加; 大鐘, 由加子; 八木, 明彦
    尾瀬ヶ原にて5月の融雪時に雪の表面が赤褐色化する現象を地元の人はアカシボと呼んでいる. 尾瀬ヶ原は泥炭質で, 鉄はフミン質などと錯体を形成し, 地下水に溶存態鉄として豊富に含まれている. この溶存態鉄が酸化され懸濁態鉄になる過程がアカシボ現象に作用していると考えられる. このアカシボ現象を鉄・マンガン酸化細菌の面から解明することを目的とした. 室内実験にて, 鉄酸化細菌を20℃, 4℃, 0℃で培養し, 溶存態鉄の減少に伴い懸濁態鉄の増加, 溶存性有機物減少, 細菌数増加の経日変化がみられた. このことから雪や融雪中の低温環境においても鉄酸化細菌は強い酸化力をみせ, アカシボ現象の要因の一つであることが考えられた.

  17. アカシボおよび赤雪の微生物群集の特徴

    小島, 久弥
    本稿では, 積雪一般, 赤雪, およびアカシボについて, バクテリアを中心とした微生物群集が持つ特色について概説する. 一般に積雪中のバクテリア群集の分類群構成は, 他の淡水低温環境と類似した特性を有している. これに対し赤雪では, 紫外線に対する防御機構を有するバクテリアの存在比が特に高くなることが示唆されている. 一方アカシボでは, 好気的なメタン酸化細菌と嫌気的な鉄還元菌がともに多く含まれるという独自の微生物群集が成立している.

  18. 積雪中の融解水による藻類粒子の垂直移動

    山本, 鎔子; 林, 卓志; 落合, 正広; 福原, 晴夫; 野原, 精一; 北村, 淳; 尾瀬アカシボ研究グループ
    尾瀬ヶ原湿原および尾瀬沼では毎年5月から6月の融雪期にアカシボと呼ばれる赤雪現象が生じる. 赤雪の原因は, およそ10μmの径をもつ赤褐色の球状の緑藻Hemitoma sp.胞子に起因するもので, この胞子の被壁は酸化鉄が付着し赤褐色を呈している. この胞子は湿原表層部の融雪水の動きに従って積雪下層部から上層部に向かって動くことにより起きると考え, この可能性を検討するために, アクリル製の円筒型コアを用いて実験を行った. 雪を詰めたコア(雪コア)の下層部にアカシボの粒子あるいはアカシボの粒子とほぼ同じ径をもつChlamydomonasを添加し, 積雪下層部に融雪水の存在する現場と融雪水のない現場にそれぞれ埋設し, 一定時間後にアカシボ粒子あるいはChlamydomonasの動きを調べた. 融雪水の存在する地点においてのみ下層部のアカシボ粒子およびChlamydomonasは雪コアの上層部に向かって動くことが観察された. この結果から, 雪コア内の粒子は積雪下層部から雪面に向けて, 融雪水の動きにともなって移動する可能性が高いと結論した.

  19. アカシボ物質の化学的側面

    落合, 正宏; 山本, 鎔子; 野原, 精一; 福原, 晴夫
    群馬県尾瀬ヶ原と尾瀬沼おいて, 1999年より2008年のアカシボ発生期間に, アカシボを含む積雪, 間隙水を採取し, アカシボを含む積雪, 間隙水中の金属元素を分析した. アカシボ物質は地質学的起源を含め様々な金属元素を含むが, 主たる構成金属は鉄であり, その割合は測定された金属元素の約95%を占めた. アカシボ物質の赤色が酸化鉄であることを示す. アカシボ物質は酸化的環境に存在するにもかかわらず, 常にFe2+が共存していた. 鉄全体に対するFe2+の割合は, アカシボ物質の状態により大きく変動した. 酸化環境でも安定に存在するFe2+の一部が有機錯体として存在することが示唆された. アカシボ物質が金属としてほとんど鉄のみより構成されることは, アカシボ物質の核の外周が親鉄有機物により覆われ, その有機物にFe2+が結合し, 酸化環境で鉄酸化物となり, アカシボ物質は赤色を呈するのであろう.

  20. 尾瀬地域におけるアカシボの発達過程

    福原, 晴夫; 木村, 直哉; 北村, 淳; 落合, 正宏; 山本, 鎔子; 林, 卓志; 大高, 明史; 小島, 久弥; 福井, 学; 菊地, 義昭; 野原, 精一
    尾瀬地域では尾瀬ヶ原と尾瀬沼に大規模なアカシボが発生する. 尾瀬ヶ原では融雪の後期に雪原表面が赤褐色に彩色し, 次第に濃さを増していく. この発達段階を雪コアーの肉眼的観察から(1)アカシボ初期(Stage 1;雪原表面は白, アカシボ雪が積雪の半分以下), (2)アカシボ中期(Stage 2;雪原表面は白またはわずかに赤色, アカシボ雪は積雪の半分以上), (3)アカシボ最盛期(Stage 3;積雪全体がアカシボ雪, プール形成), (4)アカシボ終期(Stage 4;浮遊状態や植物体, 土壌表面(底泥)に付着する), (5)アカシボ残存期(Stage 4;アカシボ残存物が土壌表面に存在する)に分けて整理した. 尾瀬沼においては融雪水と湖水位の上昇により, アカシボを含んだ氷雪が湖面に浮上するため, stageは明確ではないが, 同様に発達をすると考えられる.

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