hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ポストモダン社会の秩序に関する社会学的研究

3年間の研究期間に、次の3つの課題を遂行した。1.秩序問題の社会学的研究秩序問題の鍵概念である規範に焦点をあてて、規範をめぐる3つの問いを考察した後、戦後理論社会学を代表するパーソンズとルーマンの社会システム概念の比較を試みた。パーソンズの場合、全体社会システムとサブシステムとの関係は、<全体-部分>の関係にあり、サブシスステムの活動は、全体社会システムの活動への貢献の観点から考察されていたので社会という全体性をつかむことが容易であった。これに対し、ルーマンのいう機能分化は、パースペクティブの多重化として考えられているため、社会という全体性を考えることが不可能になるし、人間社会を貫通する正義を考えることが困難になることを明らかにした。2.杜会構想の基礎概念としての公共性の検討個人主義の原理にもとづいて公共性概念をどのように構築するかということを検討した。その結果、(1)個人における不幸の減算と(2)社会における不正の減算という、戦略が有効であるという結論(仮説的命題)を得た。3.日本人の規範意識の変化日本人の規範意識の一端として、高校生の規範意識に注目し、その変化を、2時点(2001年調査と2007年調査)の調査票調査の計量分析から捉えた。その結果、(1)高校生の規範意識は高まっていること、(2)ポスト近代的な学歴観や職業観にかわって、あの高度経済成長時代の近代的な学歴観や職業観が復活していること、(3)性別役割分業意識への賛成意見が増加し保守意識が高まっていることが発見された。結局、以上のデータ分析から、日本社会ではグローバリゼーションと保守化という趨勢をふまえて、公共性を構想しなければならないことが明らかになった。本年度は、I秩序問題の社会学的検討、II意識調査に現れた高校生の価値観の研究という2つの課題を遂行した。まずI秩序問題の社会学的検討では、戦後理論社会学を代表する2人の社会学者パーソンズとルーマンの社会システム論の違いを明らかにした。パーソンズの場合、全体社会システムとサブシステムは、<全体-部分>の関係にあり、全体に対するサブシステムの貢献が全体社会システムの維持・発展に貢献すると考えられていた。これに対し、ルーマンの考える機能分化は、全体の分割ではなくて、「同じ外延を有する円盤が積み重ねられている」イメージとして捉えられており、パースペクティブの多重化として理解されているし、この多重化したパースペクティブを統合するようなものはないとされている。ルーマンの主張する通り、法システムが法的コミュニケーションとして、経済システムが経済コミュニケーションとして成立しているとするならば、これらを統合するものはなくなってしまう。社会全体を貫通する自由や正義といった価値について考えることが困難になるのが、ルーマンの社会システム論の最大の問題点であることが明らかになった。II意識調査に現れた高校生の価値観の研究では、(1)2001年から2004年までの3年間に、高校生の規範意識に大きな変化がないこと、(2)2005年に実施した高校生の規範意識調査では、高校生の価値観として、ホット志向のみならず、ウォーム志向が顕著になっていることが発見され、若者の尊重する新しい「やさしさ」が調査データによって確認された。このウォーム志向は、個人化の趨勢の一環として登場してきたものと考えられる。以上2つ課題の遂行を通して、21世紀の日本社会における公共性は、若者における新しい価値観の台頭にマッチする形で考察することの重要性が明らかになった。本年度は、平成17年度の進行状況をふまえて、以下の2つの課題を遂行した。I公共性概念の思想史的・理論的検討1.市民社会概念及び公共性概念の基礎をなす個人主義の検討個人主義は、(1)個人を確定できる、

(2)自己決定できるということを中核的な原理にしている。そこで(1)個人を確定できるのか、個人Aと個人Bは必ず排他的な存在であるのか、(2)個人はいつも主体的な自己決定をできるのかということについて考察した。その結果(1)については、重なりあう個人の場合には、個人Aと個人Bは相互排他的ではないこと、(2)については、医師からインフォームドコンセントがなされたとしても自己決定できない患者がいること、認知症の高齢者の場合には自己決定できないことなどが明らかになった。もちろんこれらの事例は、原理としての個人主義を全面否定するものではない。しかしこれらの事例によって、近代社会において、個人主義がいわばフィクション(理念的実在)として構築され、そのフィクションによって社会の制度が整序されていることを明らかにするものである。したがって21世紀社会では、この個人主義ではおおいつくせない部分について、いかなる原理を構築するかが重要になってくるのである。また個人主義との関係で、思想としてのネオリベラリズム(市場原理の重視と規制緩和、自己実現欲求の尊重と自己責任論)について、どう考えるかが重要であることも明らかになった。2.公共性概念と正義について(1)公共性概念を考える上で正義の概念が重要であること、(2)正義をpositiveに定義することはかなり困難だが、社会には正/不正の2分コードがあること、(3)不正については社会にある程度の合意があること、(4)したがって正義の実現ではなくて不正の減算が重要であることを明らかにした。II秩序観・公共性観の社会学的分析1.戦後日本社会における秩序観・公共性観の変容の分析戦後日本における地域社会の変容の分析を通して、「公」の概念は、戦後社会のなかで縮小し、「私」の概念が拡大したのではないかという知見を得た。本年度が研究の最終年度にあたるので、研究を総括すべく、次の3つの課題を遂行した。1.秩序問題の理論的研究秩序問題の鍵概念である規範に焦点をあてて、規範をめぐる3つの問いの考察から出発して、規範の生成論的説明と機能論的説明を試みた。2.近代社会と秩序問題近代社会の構造と秩序をどのように捉えるかを考察した後、秩序問題が第2次世界大戦後の社会学理論において、どのように論じられてきたかを明らかにし、さらに秩序問題から、自由、正義、公共性の問題へと至る道程を展望した。3.日本人の規範意識の変化日本人の規範意識の変化を明らかにする作業の一環として、高校生の規範意識の変化を、2時点の質問紙調査の計量データの分析から捉えた。その結果、2001年から2007年へと至る6年間に、(1)高校生の規範意識は高まっていること、(2)ポスト近代的な学歴観や職業観ではなく、あの高度経済成長時代を彷彿とさせるような近代的な学歴観や職業観が復活していること、(3)性別役割分業意識への賛成の増加と保守意識が高まっていることが明らかになった。
「都市化」なき発展のパズルースリランカの農村政策と人口移動ー

本研究は、英領から独立以降のスリランカが農村地域に人口を維持しながら安定的に経済成長を遂げてきたことに注目する。これまで多くの国や地域が経済成長に都市化を伴ってきた中で、どのような条件がスリランカにおける「都市化なき発展」を可能にしてきたのか、特に開発政策の影響を明らかにすることを目的にしている。今年度は、以下の2点を中心に研究をすすめた。(1)行政資料の再整理統計資料上における「都市」と「農村」の定義に基づいた都市化率を再検討するため、これまでに発行されている統計の分析を行った。スリランカ政府は10年ごとに統計調査を実施しているが、内戦時は地域を限定して実施されているため容易に比較ができない。そのため、比較しやすい時期を選定するとともに、末端の行政区画の人口データを用いてGIS(地理情報システム)に反映させ、地図上で人口動態を把握する作業を行った。なお、スリランカ政府は国際機関の協力を得て現在の都市化率を再検討する調査グループを発足させているが、現状把握に留まっており、今日までの動態の変化までを捉えるには及んでいない。本研究では、こうした変化も捉えることによって、統計資料が示してきた「都市化率」の変遷とその政治的な背景も考慮していく。(2)現地調査スリランカ中央州の農村地域で行政機関への聞き取りと世帯調査を実施した。当該地域の人口動態、近年の開発政策の実施・運営状況、生計手段とその変遷、都市部へのアクセス頻度やインフラ整備の状況など、統計資料等では把握困難な情報の収集を行なった。調査において特に顕著だったのは、農外収入の選択肢が多様であること、また都市部への長距離移動が日常的に行われていて、移住よりも移動が好まれていることである。現在はこれらのデータの分析を行っている。本研究では、スリランカを事例に、どのような条件が農村に人口を維持しながら経済成長を遂げることを可能にしてきたのか、主に開発政策が今日の「都市」と「農村」に与えている影響から明らかにする。現在までに収集した資料をもとに研究の構想を再度整理した上で、分析を行っている。スリランカの統計資料の分析から「都市化」を再検討する作業を行っているが、取得可能なデータが限定的であること、また行政区画の変更、統計の調査項目が年度によって異なるため、単純な比較が困難である。そのため、GISを利用することで地図上に人口情報をプロットし、過去30年程度の動態を視覚的に明らかにする試みを行っている。この作業には多くの時間を要しているが、「都市化」の実態を再検討する上で重要な資料となるため、作業を継続している。2018年度に実施した現地調査は、時間的な制約から1地域のみで行った。今後、異なる条件を持ち合わせた都市・農村部で同様の世帯調査を実施し比較分析を行う予定であるため、質問項目の見直しを行なっている。またすでに収集したデータは分析した上で、学会等で発表する準備を行なっている。2019年度は、主に以下の3つのことを実施する予定である。第一に、2018年度の研究で明らかになりつつあるスリランカの「都市化」再検討の結果を論文にまとめ、博士論文の一部にしていく。第二に、これまで実施された主要な開発政策の背景とそれらが今日の都市・農村に与えている長期的な影響を明らかにするため、主に政策文書の読み込みとその分析を史料調査と現地調査の双方から行う。第三に、追加の現地調査を実施し、2018年度に実施した地域とは異なる地理条件の2地域において同様の世帯調査を行う。政策の分析と追加の現地調査の結果をあわせて整理し、論文にしていく予定である。一方、スリランカの治安状況が悪化しつつあるため、現地調査の実施時期については慎重に検討していきたい。

本研究では、スリランカを事例に、どのような条件が農村に人口を維持しながら経済成長を遂げることを可能にしてきたのか、主に開発政策が今日の「都市」と「農村」に与えている影響から明らかにする。現在までに収集した資料をもとに研究の構想を再度整理した上で、分析を行っている。スリランカの統計資料の分析から「都市化」を再検討する作業を行っているが、取得可能なデータが限定的であること、また行政区画の変更、統計の調査項目が年度によって異なるため、単純な比較が困難である。そのため、GISを利用することで地図上に人口情報をプロットし、過去30年程度の動態を視覚的に明らかにする試みを行っている。この作業には多くの時間を要しているが、「都市化」の実態を再検討する上で重要な資料となるため、作業を継続している。2018年度に実施した現地調査は、時間的な制約から1地域のみで行った。今後、異なる条件を持ち合わせた都市・農村部で同様の世帯調査を実施し比較分析を行う予定であるため、質問項目の見直しを行なっている。またすでに収集したデータは分析した上で、学会等で発表する準備を行なっている。2019年度は、主に以下の3つのことを実施する予定である。第一に、2018年度の研究で明らかになりつつあるスリランカの「都市化」再検討の結果を論文にまとめ、博士論文の一部にしていく。第二に、これまで実施された主要な開発政策の背景とそれらが今日の都市・農村に与えている長期的な影響を明らかにするため、主に政策文書の読み込みとその分析を史料調査と現地調査の双方から行う。第三に、追加の現地調査を実施し、2018年度に実施した地域とは異なる地理条件の2地域において同様の世帯調査を行う。政策の分析と追加の現地調査の結果をあわせて整理し、論文にしていく予定である。一方、スリランカの治安状況が悪化しつつあるため、現地調査の実施時期については慎重に検討していきたい。
川辺川ダム建設をめぐる政治過程

これまで実施した研究の成果は以下の2点にまとめることができる。1.本研究で扱った川辺川ダム開発の事例は、一度決定されると見直しが困難といわれる大型公共事業としては逸脱した事例である。本研究では、1960年代に下された川辺川ダム計画の決定が、1990年代以降、なぜ覆されたのかという問いを実証的に解明する作業を行った。そのため、具体的には、ダム開発の見直しの舞台となった住民討論集会および新利水計画策定に焦点を当て、資料収集、関係者への聞き取り調査、他の事例との比較研究を実施した。その結果、ダム計画の見直しを求める住民団体・市民団体による異議申立てが、ダム開発を進めてきた中央省庁と自治体の関係を変容させたことを解明し、研究論文「川辺川ダム建設をめぐる政治過程-公共事業と政治参加の研究-」を作成した。2.本研究の意義は次のようにまとめることができる。すなわち、第一に、開発政策が行き詰っていく1990年代以降においても、中央省庁と自治体を中心としてダム開発を推進する政治構造を可視化したことである。第二に、地域社会における住民および市民が、政治参加の要求を高めることによって、政治家および自治体を巻き込む形で、大型公共事業という公共政策の決定主体へと変わっていったことを確認できたことである。以上のように、川辺川ダム開発をめぐる政治過程は、住民および市民が政策決定の主体として影響力を行使しえた先駆的な事例として位置付けることができるだろう。本研究の目的は川辺川ダム建設をめぐる政治過程をデモクラシーの視点から分析するものであった。本年度は、主に1)研究活動の報告、2)聞き取り調査、3)研究会への参加、以上の3つの研究活動をおこなった。1)研究活動の報告これまでの研究(拙稿、「川辺川ダム建設をめぐる政治過程-ダム反対運動を中心として-」『法政研究』第71巻第4号および修士論文「川辺川ダム建設をめぐる政治過程-ダム建設推進体制の変容-」2005年3月)および今後の研究の構想について、大学内外での研究会において報告を行なった。その結果、研究者、市民、関係者から研究を発展させる上での有益なコメントをもらった(なお、研究実施計画では、修士論文の一部を雑誌に掲載する予定であったが、受入研究者と協議の上、発表を差し控えた)。2)聞き取り調査2001年以降、計9回開かれた(2006年3月現在)「川辺川ダム住民討論集会」に関して、どのような経緯および目的で開催され、どのような問題点があったのか、一連の政策過程にどのような影響をおよぼしたのか、を「住民討論集会」関係者(住民、学者、地元自治体首長、熊本県職員、国交省職員、熊本県議会議員、新聞記者)を中心に聞き取り調査をおこなった。住民討論集会について、ダムに反対している住民の一部からは合意形成の手法として高い評価が得られているのに対して、新聞記者、学者、政治家からはネガティブな評価がなされていることがわかった(調査の結果については、2006年5月開催予定の九州大学政治研究会において報告予定)。3)研究会への参加「公共事業」「河川政策」「緑のダム」等の本研究と関連する学会および研究会へ参加し、他の事例との比較検討することによって、本事例の特殊性および普遍性が明確になり、本研究の意義を再確認することができた。今年度実施した研究成果は以下の2点にまとめることができる。1.本研究は、川辺川ダム建設をめぐる政治過程をデモクラシーの視点から分析するものである。理論的枠組みを構築する作業として、河川政策史、政治過程論、デモクラシー論、社会運動論の研究を行った。その結果、1990年代以降の川辺川ダム建設をめぐる政治過程を二つの対立軸の中に位置づける視座を得た。ひとつは、財政再編過程における公共事業をめぐる対立軸である。それは、「無駄な公共事業」と「必要な公共事業」の対立として顕在化する経済的自由主義と社会民主主義の対立軸である。いまひとつは、参加と統治をめぐる対立軸である。ここでは、参加民主主義ないし討議民主主義とテクノクラート支配を前提とした代議制民主主義が対立する構図になる。このような試みの一環として、討議民主主義の視点より「川辺川ダム住民討論集会」についての報告をおこなった。2.実証研究としては、川辺川ダム建設をめぐる政治過程に関して資料収集を行った。その結果、川辺川ダム関連政策の決定および実施過程において、「代替案」「費用対効果」「説明責任(アカウンタビリティ)」、「パートナーシップ」、「住民参加」、「農民が主人公」、「情報の共有」などの概念が、程度の差はあるものの、当事者間において鍵概念として共有されていることが確認できた。また、国内外において河川政策をめぐって紛争が生じた事例の調査をおこない、本研究の普遍性および特殊性を確認することができた。

その結果、ダム計画の見直しを求める住民団体・市民団体による異議申立てが、ダム開発を進めてきた中央省庁と自治体の関係を変容させたことを解明し、研究論文「川辺川ダム建設をめぐる政治過程-公共事業と政治参加の研究-」を作成した。2.本研究の意義は次のようにまとめることができる。すなわち、第一に、開発政策が行き詰っていく1990年代以降においても、中央省庁と自治体を中心としてダム開発を推進する政治構造を可視化したことである。第二に、地域社会における住民および市民が、政治参加の要求を高めることによって、政治家および自治体を巻き込む形で、大型公共事業という公共政策の決定主体へと変わっていったことを確認できたことである。以上のように、川辺川ダム開発をめぐる政治過程は、住民および市民が政策決定の主体として影響力を行使しえた先駆的な事例として位置付けることができるだろう。
論理関数表現のモデルとシンボリックアルゴリズム

1.二分決定グラフによるデータ表現については、第一に、二分決定グラフの構造を論理関数で表現する二分決定グラフの非明示的表現を用いて、効率的な表現が可能な論理関数について研究を行ない、多変量閾値関数を入力変数のビット長に依存しないサイズで表現できることを示した。第二に、A07班山下との共同研究により、量子論理関数を効率よく表現するためのOBDDの変種データ構造を比較検討し、山下が以前に提案したDecisionDiagrams for Matrix Functions(DDMFs)の有効性を理論的に考察した。このデータ構造が、量子論理回路に特有の制約条件をうまく利用しており、単純なOBDDよりも一層データを圧縮し、処理効率を高めていることを明らかにした。2.OBDDに基づくシンボリックアルゴリズムについては、前年度に引き続き、トポロジカルソートの列挙、OBDDによる画像処理アルゴリズムについて研究を行なった。前者では先行頂点数等を求めることにより従来法より計算過程でのOBDDサイズを大幅に抑えられることを示した。後者ではOBDD予測符号化を用いることによりOBDDサイズが圧縮可能であり、提案済みの画像処理アルゴリズムをほぼそのまま利用できることを示した。また、OBDDを用いたナンバーリンクの解法、問題の正当性の判定手法の提案・実装を行なった。1.グラフのOBDD表現とアルゴリズムに関する研究グラフ問題に対するシンボリックアルゴリズムの入力となる、グラフのOBDD(二分決定グラフ)表現の方法に関する研究を行った。特定のグラフクラスのみを扱う場合、その性質を活かし、効率的な表現法やアルゴリズムを持つ可能性がある。本研究では区間グラフと呼ばれるグラフクラスに対して、その区間表現に基づくOBDD表現を提案し、一般の表現方法を用いた場合よりサイズが小さくなることを明らかにした。さらに、この表現のもとでの基本的なグラフ操作のシンボリックアルゴリズムを考案した。通常これらの操作の回数がアルゴリズムの評価に用いられるが、本研究ではこの評価の妥当性についても検討するため、通常のアルゴリズムとの比較を考え、表現するグラフのサイズを基準とした計算量の評価を試みている。また、基本的グラフ問題に対するアルゴリズムとして、比較可能グラフにk本の辺を追加したグラフに対する頂点彩色問題のアルゴリズムを提案し、kの値による計算量の変化を明らかにした。2.論理関数のグラフ表現に関する研究論理関数の主項と、決定木による表現のパスが1対1に対応する正論理関数のクラスである、Tree-shellable論理関数の積和形論理式からの判定問題の計算複雑さはまだ明らかにされていない。本研究では、論理式中に現れる同一の変数の個数が定数個である場合、この判定問題が多項式時間で解けることを明らかにした。また、この定義を正論理関数以外の一般の関数に拡張した場合の判定問題についても研究を行った。1.論理関数のグラフ表現に基づくデータの表現とアルゴリズムに関する研究重み付きグラフのグラフ表現の方法として、二分モーメントグラフ(BMD)を用いる方法について研究を行った。二分モーメントグラフはビット列から整数値への関数を表わすグラフ表現である。規則的な形状や重みを持つグラフに対しては、二分決定グラフ(OBDD)表現を用いた場合より小さなサイズで表現できる場合があることを示し、具体例として規則的な重みを持つ二次元メッシュの二分モーメントグラフによる表現のサイズを明らかにした。基本的グラフ問題に対するアルゴリズムとしては、比較可能グラフから高々k本の辺を除いた、比較可能-keグラフに対する頂点彩色問題について研究を行い、k=1の場合に対する多項式時間アルゴリズムを提案した。また、比較可能グラフの制限付き彩色問題との関連についても明らかにした。さらに組合せパズルの計算量についても研究を行った。2.論理関数のグラフ表現の性質に関する研究論理関数の主項と、決定木による表現のパスが1対1に対応する正論理関数のクラスである、tree-shellable論理関数について、その関数の形に制限を加えた場合の性質および判定複雑さについて研究を行った。第一に、論理式中に同一の変数が出現する回数に制限を加えた場合のtree-shellable論理関数の性質を明らかにした。その結果を用い、同一変数の出現回数が定数の場合の(ordered) tree-shellable関数判定アルゴリズムの正確な計算量を明らかにした。また、各積項のリテラル数を制限した場合について、積項のリテラル数が最大4の場合にtree-shellable論理関数の判定問題がNP完全となることを示した。論理関数の二分決定グラフ表現に基づくシンボリックアルゴリズムについては、以下の研究を行なった。第一に、有向グラフのトポロジカルソートを列挙するアルゴリズムを提案し、実装評価を行なった。二分決定グラフを用いることにより多数の可能な解を比較的小さなサイズで保持することができる。本研究においても、特に規則的なグラフに対しては、非常に多数の解を少ない記憶領域で効率よく保持できることを示した。計算過程でのOBDDサイズの増大が問題となるが、開始頂点からの距離を求める手法を適用することにより比較的効率良い処理が行なえた。第二に、OBDDによる画像データの表現と、画像処理アルゴリズムについて研究を行なった。OBDDを用いて表現することにより、圧縮されたデータのまま、画像の各画素に対する演算を並列に処理することが可能になる。画像データの1個のOBDDによる表現と、複数のOBDDによる表現の2種類を考え、その上での回転・平行移動、閾値処理、エッジ抽出、フィルタ処理など種々の画像処理アルゴリズムを提案した。基本的グラフ問題に対するアルゴリズムの研究としては、特定のグラフ族に辺を付加、削除したパラメータ化グラフ族の頂点彩色問題について研究を進め、辺の付加と削除を同時に行なったグラフ族を始めて扱った。

特に、Chordalグラフに辺の付加と削除を同時に行なったグラフ族の頂点彩色問題のアルゴリズムを設計し、この問題が固定パラメータ容易であることを示した。1.二分決定グラフによるデータ表現については、第一に、二分決定グラフの構造を論理関数で表現する二分決定グラフの非明示的表現を用いて、効率的な表現が可能な論理関数について研究を行ない、多変量閾値関数を入力変数のビット長に依存しないサイズで表現できることを示した。第二に、A07班山下との共同研究により、量子論理関数を効率よく表現するためのOBDDの変種データ構造を比較検討し、山下が以前に提案したDecisionDiagrams for Matrix Functions(DDMFs)の有効性を理論的に考察した。このデータ構造が、量子論理回路に特有の制約条件をうまく利用しており、単純なOBDDよりも一層データを圧縮し、処理効率を高めていることを明らかにした。2.OBDDに基づくシンボリックアルゴリズムについては、前年度に引き続き、トポロジカルソートの列挙、OBDDによる画像処理アルゴリズムについて研究を行なった。前者では先行頂点数等を求めることにより従来法より計算過程でのOBDDサイズを大幅に抑えられることを示した。後者ではOBDD予測符号化を用いることによりOBDDサイズが圧縮可能であり、提案済みの画像処理アルゴリズムをほぼそのまま利用できることを示した。また、OBDDを用いたナンバーリンクの解法、問題の正当性の判定手法の提案・実装を行なった。
Ultrabright x-ray harmonic comb by relativistic plasma singularity

我々が発見し、理論を構築した高強度レーザーがガスプラズマ中に作る特異点からの高輝度のコヒーレント軟X線生成に関する研究において、今回、この理論が予言する点状のX線源(特異点)を初めて計測した。また、この理論を一般化し、特異点放射のバースト的増強BISERという概念を創出した。関西研にあるレーザーの品質を大きく向上させ、この高品質化がX線の高輝度化に大きな影響を持つことを確かめた。また、プラズマ密度の調整によりX線発生点を制御した。今後この技術を発展させていけば、小型で、高輝度・コヒーレントなアト秒X線源が実現でき、材料科学や生命科学に貢献できると考えられる。29年度が最終年度であるため、記入しない。数物系科学29年度が最終年度であるため、記入しない。
エンドサイトーシス機構の分子進化学的解析

神経終末からの神経伝達物質の放出は、神経伝達物質の貯蔵器官であるシナプス小胞と形質膜の膜融合(エキソサイトーシス)によって行われる。その後、シナプス小胞膜の構成成分は、エンドサイトーシスによって神経終末に取り込まれ、新たにできた小胞内に神経伝達物質が再充填されることで、次のエキソサイトーシスに備える。これらのシナプス小胞再利用過程は、様々タンパク質固有の機能や、それらの相互作用によって達成されていることが分かってきた。一方、これらのタンパク質は、生物進化の過程で他種類のアイソフォームを獲得してきたが、分子種の多様性とシナプス機能の多様性の相関は殆どわかっていない。本研究計画では、グルタミン酸再充填に関わる小胞型グルタミン酸トランスポーターとVGLUT1に結合するエンドサイトーシス関連タンパク質であるエンドフィリンに着目し、ハエから哺乳類への進化過程で多様化したアイソフォームの機能の差異を検討した。昨年度は、哺乳類の3つのエンドフィリンの内、エンドフィリン2のみがCa^<2+>依存的に構造変化を起こし、VGLUT1を含む他の相互作用タンパク質との結合能が消失することを見いだした。本年度は、このエンドフィリン2特異的なCa^<2+>感受性の生理学的意義の解明を目指し、エンドフィリン野生型とCa^<2+>非結合型変異体の動態を可視化する実験を試みたが、現段階では、Ca^<2+>依存的な形質変化は見いだせなかった。VGLUTについては、ラットVGLUT1とハエVGLUT(DVGLUT)を用いて、輸送の塩素イオン依存性を調べた所、ラットでは高濃度の小胞内塩素イオン存在時に見られた膜電位差依存的な輸送が、DVGLUTでは見られなかった(未発表)。神経間のシグナル伝達は、神経終末からの神経伝達物質の放出によって喚起される。神経活動電位が神経終末に到達すると、電位依存性カルシウムチャネルが開口し、細胞内カルシウム濃度が一過性に上昇する。神経伝達物質を含むシナプス小胞膜と形質膜の融合により神経伝達物質を細胞外に放出するが、この過程はカルシウム濃度に強く依存していることが知られている。一方、形質膜に融合した小胞膜成分は、エンドサイトーシスにより再び細胞質に再合成されるが、この過程に対するカルシウムの影響は、あまり理解が進んでいない。我々は、エンドサイトーシス関連蛋白質複合体の解析を行う過程で、哺乳類の3つのエンドフィリン・イソ型の内、エンドフィリン2のみがカルシウム依存的な分子構造変化を示し、カルシウムイオン存在下では、他のタンパク質との結合能力を失うことを突き止めた。本研究計画では、1種類のエンドフィリン分子しか持たない線虫・ショウジョウバエと哺乳類のエンドフィリン各イソ型の分子性状と比較することにより、シナプス小胞のエンドサイトーシス分子機構の生物進化を明らかにすることを目的としている。本年度は、以下の研究結果を得た。(1)ショウジョウバエのエンドフィリンはカルシウム感受性を持たないエンドフィリン1/3型である。(2)哺乳類の3つのエンドフィリンは、神経細胞内で異なる分布を示す。細胞内分布のイソ型間での違いがカルシウム感受性に起因するか否かは、今後の研究課題である。(3)カルシウム存在/非存在下でのエンドフィリン1/2の構造変化をNMRにより解析したところ、エンドフィリン2でのみ、カルシウム依存的な構造変化を示唆するシグナルの変化が観察された。
ケイ素とガスデポジション法を用いた次世代リチウム二次電池用負極の創製

次世代リチウム二次電池の高容量負極活物質として期待されるケイ素の乏しいサイクル寿命を克服するため,これを希土類金属シリサイドとコンポジット化しガスデポジション法により厚膜化した電極の負極性能を調べた.種々の希土類シリサイドを検討した中で,GdーSiとSiからなる電極が最も優れた性能を示すことを見出した.その理由が,GdーSiが適度なリチウム貯蔵能を有していること,化合物として安定であり分解されにくいこと,電子伝導性が高いことに加え,他の希土類シリサイドよりも一層弾性的な性質を有するため,充放電時のSiの体積変化により生じる応力を効果的に緩和したことによることを明らかにした.次世代リチウム二次電池の高容量負極活物質として期待されるケイ素の乏しいサイクル寿命を克服するため,これを希土類金属シリサイドとコンポジット化しガスデポジション法により厚膜化した電極の負極性能を調べた.種々の希土類シリサイドを検討した中で,GdーSiとSiからなる電極が最も優れた性能を示すことを見出した.その理由が,GdーSiが適度なリチウム貯蔵能を有していること,化合物として安定であり分解されにくいこと,電子伝導性が高いことに加え,他の希土類シリサイドよりも一層弾性的な性質を有するため,充放電時のSiの体積変化により生じる応力を効果的に緩和したことによることを明らかにした.Si系負極の乏しいサイクル性能を改善するには,遷移金属シリサイドとSiとをコンポジット化させることが有効であることをこれまでにわれわれは示してきた.本研究では,新たにSm-Si,Gd-SiおよびDy-Siを取り上げそれらの電極性能を評価した.Gd-Si/Si電極において,これまで検討してきたなかで最も大きな初回放電容量(1870mAhg^<-1>)と最も高い初回容量可逆率(83%)が得られた.また,この電極は1000サイクル後においても690mAhg^<-1>もの高容量を保持することが確認された.さらに,40レートでも1500mAhg^<-1>の容量を示す優れた高速充放電性能を有することもわかった.初回サイクルの不可逆容量が大きいという問題については,われわれはSiとLiとをあらかじめ合金化することが有効であると考えている.これに関する知見を得るため,SiとLiとを様々な組成で合金化させた試料を合成した.各試料の初回充放電曲線における放電側の微分曲線を見てみるといずれの試料もLi脱離ピークが二つに分離しており,Li添加量が増加するとともに,高電位側のピークは増大し,低電位側のピークは縮小する傾向を示した.このことから,低電位側のピークは電気化学的なLi挿入により形成された相からの,他方,高電位側のピークは機械的に合金化させることで形成した相からのLi脱離であると考えられる.このLi添加試料を用いた電極では,期待に反してSiと同等の乏しいサイクル性能しか示さなかった。これは,機械的に添加したLiまでが脱離したために起こる体積収縮によって電極がダメージを受けたことによると考えた.そこで,これを防ぐため,Li_<1.00>si電極に対して放電の電位規制下での試験を行ったところ,同様の条件下で試験を行ったSi電極にべ高いサイクル性能を示した.リチウム二次電池にはさらなる高エネルギー密度化が求められているが,新規な負極用活物質としてSiは現行の黒鉛に比べ10倍もの高い理論容量を持つことからその活用が切望されている.しかしながら,Siは充放電時の体積変化が大きいためサイクル寿命が短いという問題を抱えている.これに対しわれわれは,無電解析出法を用いてSi粒子上にNi-Pを被覆し,これを原料としてガスデポジション法により作製した電極が優れた性能を示すことを報告してきた.ただし,この電極においても依然として100サイクルまでに容量の落ち込みがみられる.この原因の一つにSi粒子表面からNi-P被覆層が脱離してしまうことが考えられる.そこで本研究ではSi粒子と被覆層との密着性を高めるためにコンポジット粉末への熱処理を行った.Ni-P/Si粉末のSEM観察とEDXによる粒子表面の元素分析を行った結果,Ni-P(NiとNi3Pとの混合相)はSi粒子上の広い範囲に斑点状に析出していることが確認された.またX線回折の結果より,被覆層中のNiがSi内へ熱拡散したことがわかった.LiTFSA/PC電解液中における未処理および熱処理を施したNi-P/Siからなる電極の放電(Li脱離)容量の充放電サイクル依存性より,未処理のNi-P/Si電極と比較して熱処理Ni-P/Si電極ではサイクル初期の容量の落ち込みが顕著に抑制され,100サイクル後においても1750 mA h g-1の放電容量を維持した.これは,熱処理によりNiがSi内へ拡散したことでNi-PとSi粒子との密着性が向上し,Ni-Pが長期サイクルにわたり被覆層として存在できたことが要因と推察される.次世代リチウム二次電池負極用の高容量活物質として期待されているケイ素(Si)は,Liの吸蔵ー放出の際に大きな体積変化を示すため,充放電サイクル寿命に乏しい.研究代表者らは,LaーSiをSiとコンポジット化させることで,Si負極の容量衰退を大幅に改善できることをこれまでに明らかにしてきた.

本研究ではLaーSi以外の希土類シリサイドとしてSmーSi,GdーSiおよびDyーSiを取り上げ,マトリックスとなるシリサイドの機械的性質に特に着目し,これが希土類シリサイドコンポジット電極の負極性能に与える影響を調査した.種々の希土類シリサイドを検討したなかでGdーSi/Si電極は1000サイクル後においても840 mA h gー1もの高容量を保持する極めて優れたサイクル安定性を有することが確認された.その要因として,GdーSi相が電子伝導性に優れるだけでなく,Siからの応力を緩和するに適した機械的性質を有していることが示された.一方,無電解析出法によりNiーP被覆Si粒子を作製し,これを用いた負極と電解液との界面をイオン液体電解液の適用により最適化した.NiーPとSiとの密着性を向上させるため,被覆前のSi粒子に対する表面粗化処理とNiーP被覆Si粒子に対する熱処理を行った.得られた活物質粒子を用いてガスデポジション法によりNiーP被覆Siコンポジット電極を作製し,定電流充放電試験によりその性能を評価した.その結果,これまでに研究代表者らが見出してきたNiーP被覆Siコンポジット電極の活物質粉末に対し表面粗化処理と熱処理を行うことでNiーP被覆層とSi粒子との間の密着性を改善でき,これによりその負極性能が大きく向上することを見出した.これに加え,イオン液体電解液を適用することで1000 mA h gー1もの高容量を1100サイクルという長い期間維持することに成功した.26年度が最終年度であるため、記入しない。無機材料化学,電気化学26年度が最終年度であるため、記入しない。重要課題の一つである「Siとサイクル安定性に優れたシリサイドとの共晶組成物質をMAにより調製し,これを原料としたGD厚膜電極化」に関して,従来のLa-Si/Si負極を超える非常に優れた性能がGd-Si/Si負極において得られることを見出した.一方,Si電極にとってもう一つの重要な課題である不可逆容量の改善に関して,SiとLiを予め合金化することが有効であるという重要な知見が得られた.われわれは3種類の概念に基づいてSiの欠点を補うような物質を用いたSiコンポジット電極の開発に取り組んでいるが,そのひとつがSi粒子上に無電解析出法によりNi-P層を部分的に析出させた試料粉体を原料としてGD法により厚膜電極化するものである.このコンポジット電極は提案する3種類のコンポジット電極のなかで最もSiの占める割合が高く,電極容量の観点からは非常に有利なものとなる.これまでの研究により,Si粒子上にNi-P層を斑点状に析出させた試料において1000サイクル後でも750 mA h g-1を超える優れたサイクル特性を示す電極を得ているが,本研究ではさらなる性能向上を目指して被覆形状・形態の最適化を行う方針を掲げている.これについて,めっき浴の組成やpHの調整により斑点の密度や大きさを変化させたり,被覆層中のNi3P相とNi相の存在比を変えたり,Si粒子上のNi-P層の被覆形態・形状を変化させるなどの試みを行ってきたが,その過程で試料に熱処理を施すことで電極性能が著しく向上することを見出すことができた.26年度が最終年度であるため、記入しない。ケイ素の結晶性の電極性能への影響が指摘されているため,顕微ラマン測定を用いてこれを明らかにする.また,シリサイドを用いた電極については2種類のシリサイドの混合や3元系以上へ多元化させたりすることも検討する.(i)Siとサイクル安定性に優れた合金粉末との混合物を原料としたGD厚膜電極化・・・ケイ素の高容量を活かしつつ微粉化の欠点を克服するには,マトリックスとなる物質の性質に微調整が必要になるものと推測される.
オオムギにおける穀粒の皮裸性の発現機構に関する分子遺伝学的解析

通常のオオムギは,脱穀しても実と殻が糊物質で接着していて分離できない, "皮麦"である。しかし,一部のオオムギは,頴果と頴が容易に分かれる変種で,"はだか麦"とよばれる。オオムギの頴果が皮性・裸性のどちらになるかは,単一の遺伝子座で決まる単純なメンデル遺伝に従い,皮性が裸性に対して優性である。オオムギの重要形質の1つである皮性・裸性を決める遺伝子の分子的な実体はこれまで不明であり,実と殻が接着したり,分離する機構も全くわかっていなかった。われわれのグループはポジショナルクローニングにより,オオムギの皮性・裸性の表現型を制御する遺伝子がERF転写因子であることを世界で初めて明らかにした。オオムギには種子と内外頴が密着する「皮性」と、両者が分離できる「裸性」がある。皮裸性は穀粒の用途に関係する重要形質で、裸性は単一劣性遺伝子(nud)に支配される。他のイネ科作物は全て裸性であることから、皮裸性の分化はオオムギ固有の形質として注目される。今年度はNud遺伝子座を包含する物理地図を完成させ、候補領域の塩基配列を決定し、Nud遺伝子の候補を絞り込んだ。さらに、モデル植物の情報をもとに、オオムギNud遺伝子の機能を推定し、遺伝子の発現解析ならびに組織学的観察により、皮裸性を決定する機構の解明を試みた.オオムギ皮性品種はるな二条のBACライブラリーを用い染色体歩行を継続したところ、総長が約500kbのコンティグが構築でき,これによりNud遺伝子座を完全に包含する物理地図が完成した.全体をシーケンスし,得られた配列データをもとに候補遺伝子の絞り込みとアノテーションを行った。その結果、AP2/EREBP転写因子が最も有力な候補と考えられた。RT-PCR法を用いてAP2/EREBP遺伝子の頴果、頴、および止葉における発現を調査したところ、頴果では開花後7日目と14日目をピークとして発現が認められたが、止葉および頴では検出されなかった。In situハイブリダイゼーションで,この遺伝子は種皮特異的に発現していることがわかった.Nudの候補遺伝子に類似の転写因子はシロイヌナズナにも存在し、脂質関連遺伝子の発現を高めると報告されている。そこで、脂質染色剤ズダンブラックB染色したところ、皮性系統では果皮表面が濃く染色されたが、裸性系統ではほとんど染色がみられなかった。また、皮性系統の方が裸性系統よりも頴果からの葉緑素の溶出ならびに水分消失が早かった。したがって、皮麦では脂質層が存在することで頴果内部からの透過性が増大し,糊状物質の分泌が起こり,内外頴と頴果が接着すると推察される.オオムギには種子と内外頴が密着する「皮性」と、両者が分離できる「裸性」がある。皮裸性は穀粒の用途に関係する重要形質で、裸陸は単一劣性遺伝子(nud)に支配される。今年度はnud遺伝子座を包含するBACコンティグ配列の詳細なアノテーション解析を行い、様々な状況証拠とあわせて、Nud遺伝子を特定することに成功した。さらに頴果の脂質染色や遺伝子の時間的ならびに空間的な発現解析を行い、皮裸性が発現するメカニズムを明らかにした。主要な研究成果を以下に列記する。オオムギ皮性品種はるな二条のBACライブラリーを用いnud遺伝子座をカバーする総長約500kbのBACコンティグを構築した。そのうち、nud座をカバーする4本のBACクローンからなる総長約244kbの塩基配列を完全に解読し、アノテーションを行った。その結果、遺伝マッピングで絞り込んだ領域にはコード遺伝子としてはERF転写因子が存在するだけで、この遺伝子がNudの正体であることが確実になった。この結論は、x線照射によって誘発された2系統の裸性突然変異体においてERF転写因子の機能的に重要なモチーフ内にアミノ酸置換がみられたことからも支持された。世界各地の裸麦100系統を調査したところ、いずれの系統もERF遺伝子を含む約17kbの領域を完全に欠失していた。このことから、裸麦は単一起源であることが明らかになった。さらに、コムギ・エギロプス属、ライムギ属およびオオムギ属の代表的な二倍体種から、ERF転写因子のホモログとPCR法により取得し、遺伝子の発現解析を行った。

オオムギは穀粒のタイプが2種類あり,皮麦とはだか麦に分かれる.皮麦は飼料や醸造用として使われ,はだか麦は食用に適している.我々は昨年までの研究で,オオムギの皮性と裸性の違いがERF(ethylene response factor)転写因子により決定されることを明らかにした.今年度はこの結論をさらに確認するとともに,新たな裸性を発現する突然変異体の解析を行った.まず,長野県農事試験場において六条皮麦品種ファイバースノウのアジ化ナトリウム処理で誘発された,裸性突然変異体の種子の分譲を受け,ERF転写因子の塩基配列を解析した.その結果,同転写因子のAP2/ERFドメイン内に1塩基置換(C→T)が見つかり,これにより36番目のスレオニンがイソロイシンに変化すると推定された.この突然変異体は3番目の人為誘発裸性突然変異体で,このアレルをnud1.dと命名した.次に,種子の裸性を伴うワックス突然変異体cer-zv.268の座乗染色体は不明であるので,イランの二条裸性系統OUI026との交雑F2集団を用いてバルク法とAFLP法を組合せたフィンガープリンティングを行い,標的形質と連鎖するバンドをスクリーニングした.その結果,cer-zv.268は4H染色体の動原体付近に位置することが明らかになった.さらに,類似の表現型を示すcer-yl.187およびcerym.753との対立性検定を行ったところ,これらはcer-zv.268と同座であることが明らかになった.cer-zv268遺伝子は4H染色体の動原体付近にあり,ポジショナルクローニングが困難と考えられるため,イネのゲノム情報を利用し,候補遺伝子の特定を試みている.
遺伝子重複と生物の適応力の進化；酵母の進化実験系の確立による検証

予測できない変動環境が遺伝子の重複を増加させ、保持し、そのような変動環境下で進化したゲノムは、適応力や進化可能性が高いという仮説を検証するために、出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)を用いて、変動環境下で進化させ、全ゲノム配列をモニタリングする進化実験を行った。進化実験終了後の解析の結果、RAD27変異株では3種の不規則変動環境条件と高負荷の6環境をランダム変動させる条件において、最適一定環境条件と比較して新規重複領域数が有意に増加した。また、450世代から500世代までの平均適応度は、RAD27変異株において、新規重複領域数が多いほど適応度が高い傾向を示した。不規則な変動環境において、重複した遺伝子は保持され、重複遺伝子数が増大する方向に進化するという予測を検証するために、出芽酵母(Saccharomyces cerevisiae)を用いて、進化実験を行うことを目的とした。進化実験を行う実験条件を設定するために、3つの環境要因(pH,アルコール濃度、塩分濃度)の変化に対するS. cerevisiaeの増殖率の変化を調べた。その結果をもとに、環境変動させる変動幅を決定した。培養条件として、コントロール(最適培養条件)、3つの環境要因の繁殖・植え継ぎ可能な最低条件、最低条件の中をランダム変動(10世代ごと)、ランダム環境条件変動(変動幅大、10世代ごと)、ランダム環境条件変動(変動幅小、10世代ごと)、最低条件の中をランダム変動(20世代ごと)、ランダム環境条件変動(変動幅大、20世代ごと)、ランダム環境条件変動(変動幅小、20世代ごと)の8つの条件を設定した。また、使用する株は変異率の高いRAS27株と通常株(X2180-1B)にUVする株を用いて、それぞれ6レプリケート準備し、実験を開始した。現在約400世代で、0世代目と300世代目のサンプルを次世代シークエンサーにかける準備を進めている。本研究では、出芽酵母Saccharomyces cerevisiaeを不規則な環境変動にさらしながら500世代継代培養する進化実験を行い、ゲノム内の遺伝子重複の数が変動環境下で増加するかどうか、また、重複領域数および重複遺伝子数と適応度の関係を調べた。実験に使用する酵母株には、突然変異率の異なる2種類の株(一般的な実験室酵母X2180-1bと、ゲノム領域の重複や欠失頻度の高いRAD27変異株)を選択した。培養条件には、環境変動の大きさや間隔の異なる条件を複数設定し、コントロールとして一定の環境下で同じ期間培養する条件も用意した。進化実験の結果、コントロールを含むすべての培養条件について、新たに重複が起きたと考えられるゲノム領域および遺伝子が検出された。不規則変動環境を経験させた培養条件では、コントロールと比較して多くの重複領域および重複遺伝子が検出され、不規則な環境変動が遺伝子の重複を促進するという予測と一致した。また、重複領域数および重複遺伝子数が多いほど不規則に変動する複数の環境に対する平均適応度が高いことも示された。これらの結果より、変動環境下ではゲノム重複を多く起こした個体が自然選択されてきたと考えられる。本研究で行った500世代の進化実験では、重複した遺伝子が新規機能を得るために十分な期間があったとは言えないため、重複による遺伝子発現量の増加や遺伝子ネットワークの頑健性の強化が適応度の上昇に貢献していた可能性がある。予定どおり、実験条件を設定し、進化実験を開始することができた。現在400世代で、27年度中に1000世代に達成し、ゲノム解析を行うことが可能である進化生態学1000世代、経代した時点で実験は終了する。100世代ごとに保存してあるサンプルを次世代シークエンサーillumina HighSeqを利用して、全酵母個体の配列を解読する。読まれた断片をre-sequenceし、全個体の全ゲノム配列を決定する。ゲノム中の遺伝子のうち、重複遺伝子の数を調べ、ゲノム内の遺伝子重複率を推定する。各培養条件と遺伝子重複率との関係を調べ、変動環境によって重複遺伝子は維持されるか?ゲノム内に多く重複遺伝子をもつことで、変動環境により適応することができるか、という仮説を検証する。今年度の研究を効率的に推進したことによる未使用額である。平成27年度請求額と合わせ、実験に使用する消耗品などに使用する
窒素安定同位体比を用いた窒素飽和現象発生機構の解明

窒素同位体比を用いて樹木の硝酸態窒素吸収特性を評価した。窒素飽和状態の八王子では、ヒノキ葉の窒素安定同位体比は土壌の硝酸態窒素の値に近く、主に硝酸態窒素を吸収すると考えられた。14地点のヒノキ林において葉の窒素安定同位体比は、堆積有機物量が多い林分で低い傾向が認められた。以上の結果より、堆積有機物の少ない林分において窒素安定同位体比は、硝酸態窒素の吸収能力を判断するのに適した指標であると考えられた。近年、都市近郊の森林では、生態系外から過剰な窒素が負荷されることにより生態系の健全性が低下する窒素飽和現象が認められる。窒素飽和状態の森林では、土壌における硝化活性が高まり、窒素流亡の増加や、土壌肥沃土の低下が懸念されている。植物が吸収するのは主にアンモニア態と硝酸態の窒素であるが、これらは異なる窒素安定同位体比を示すことが知られている。したがって、樹木の葉と土壌中の窒素の同位体比を比較することによって、樹木の硝酸態窒素吸収特性を評価することができる。土壌条件の異なる森林において窒素循環特性を明らかにするために、貧栄養な条件の京都大学上賀茂試験地のヒノキ林を対象に調査を行い、関東地域のヒノキ林の結果と比較した。上賀茂試験地のヒノキ葉の窒素安定同位体比は-7.1‰であり、関東地方のヒノキ林における窒素同位体比(-5.40.4‰)よりも低かった。上賀茂ヒノキ林における土壌中のアンモニア態窒素と硝酸態窒素の同位体比は、葉の窒素同位体比よりも大きい値を示した。一方、堆積有機物層の窒素同位体比は、土壌よりも-3.6‰低い値を示した。したがって、貧栄養な条件では鉱質土壌のアンモニア態窒素、硝酸窒素だけでなく、堆積有機物層の窒素を利用することが示唆された。以上の結果より、堆積有機物層が多い場合には、土壌中のアンモニア態窒素と硝酸態窒素だけでは説明できず、葉の窒素同位体比を窒素飽和の指標として利用する際に注意することが必要であると考えられた。窒素飽和状態の森林では、土壌における硝化活性が高まる。したがって、樹木の葉と土壌中の窒素の同位体比を比較することによって、樹木が吸収する硝酸態窒素とアンモニア態窒素の割合を評価することができる。本年度は高知県の土壌窒素資源量の異なる2つのヒノキ林において、間伐がヒノキと下層植生の窒素利用様式に及ぼす影響を6年間にわたって明らかにした。窒素資源の多い天狗試験地の無間伐林分では、葉の窒素安定同位体比がヒノキで下層植生よりも低かった。間伐を実施するとヒノキ葉の窒素同位体比が増加し、下層植生と同じ程度になった。一方、窒素資源の少ない旧宮試験地では、無間伐林分ではヒノキと下層植生の窒素同位体比に差は認められなかった。間伐を実施すると、下層植生の窒素安定同位体比が増加したが、ヒノキでは変化しなかった。以上の結果より、間伐による窒素資源量の増加に対する反応はヒノキと下層植生で異なり、窒素資源の少ない条件ではヒノキが利用する窒素の形態は変化しにくいことが示唆された。したがって、ヒノキ林において下層植生を維持することは、間伐後の生態系からの窒素流亡を抑制する上で重要であると考えられた。近年、都市近郊の森林では、降水などによって生態系外から人為起源による過剰な窒素が負荷されることにより生態系の健全性が低下する窒素飽和現象が認められる。本研究では、窒素負荷の異なるヒノキ林を対象として、樹木が吸収する窒素の形態を明らかにすることを目的とした。窒素飽和状態の多摩試験地では、ヒノキ葉の窒素安定同位体比は低い値を示し、土壌の硝酸態窒素の値に近いため、ヒノキは主に土壌の硝酸態窒素を吸収すると考えられた。一方、全国14地点のヒノキ林において葉の窒素安定同位体比は、堆積有機物量が多い林分で低い傾向が認められた。したがって、ヒノキ葉の窒素安定同位体比は、土壌中の硝酸を選択的に吸収する場合と堆積有機物層に窒素源を依存する場合に低い値を示すことが明らかになった。堆積有機物層の蓄積量の大きい林分では、土壌の硝化活性は低く硝酸態窒素の吸収は極めて少ないと考えられる。

したがって、葉の窒素安定同位体比に影響を及ぼすメカニズムの違いは堆積有機物層の存在量から判断することができる。堆積有機物層の少ない林分においては、葉の窒素安定同位体比は、窒素飽和状態における硝酸態窒素の吸収能力を判断するのに適した指標であると考えられた。予定通りに試料採取、分析をすることができた。24年度が最終年度であるため、記入しない。現地調査を行い、化学分析をする。得られた成果を取りまとめて学会発表する。