森林の種類・林齢が流出水の質・量に及ぼす影響についての森林水文学・生態学的研究

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 02454068
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 岩坪 五郎 京都大学, 農学部, 教授 (00026395)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳地 直子 京都大学, 農学部, 助手 (60237071) ; 川口 英之 京都大学, 農学部, 助手 (40202030) ; 武田 博清 京都大学, 農学部, 助教授 (60109048) ; 福嶌 義宏 京都大学, 農学部, 助教授 (00026402) ; 大畠 誠一 京都大学, 農学部, 助教授 (50026639)
• Keywords: 森林流出水 / 土壌水 / 斜面上・下部 / 硝化作用 / 脱窒現象 / 不連続的分布 / 相乗的相互作用

Research Abstract

昨年度の斜面に沿った土壌水濃度の調査において、斜面下部の深層の土壌水で数ppmに及ぶ高い硝酸態窒素濃度がしばしば検出され、この高濃度の窒素の行方を解明することが必要となった。そのため、桐生森林集水域試験地斜面下部において、垂直的に降水、林内雨、50cm,70cm,100cm土壌深層の土壌水、湧水、渓流水を採取し、硝酸態窒素^<14>N,^<15>Nの自然安定同位体比、δ^<15>N〓を計測し、土壌深層から滞水層において脱窒が起こっていることを確認した。すなわち、林外雨から林内雨、50cm層土壌水へと硝酸態窒素濃度は、急激に増加するがδ^<15>N〓に変化はない。ところが、50cmから70cm層へ、100cm層から湧水層へ硝酸態窒素濃度の減少とδ^<15>N〓の増加が認められた。この増加は、軽い^<14>Nが脱窒によって減少したことを示している。すなわち斜面下部の高濃度の硝酸態窒素は、土壌深層における脱窒と斜面上部から基盤層を流下する硝酸態窒素濃度の低い流水による希釈によって、渓流水の濃度は降水のそれよりむしろ低くなることが認められた。
この実験と並行して、竜王山森林流域試験地において、硝酸態窒素の生成域の分布についての調査を斜面に沿って行った。その結果、硝酸態窒素の生成域と非生成域は斜面中部において不連続的に分布し、その不連続性は下層木、土壌FH層、土壌のCa,Mg濃度、塩基飽和率などの分布域と対応していた。これらの諸要因は互いに関係し合うものであり、この不連続性は各要因が相互に相乗的に作用しあうこと(Positive feedback)によってもたらされたものであると考えられた。

Research Products

• [Publications] 徳地 直子: "酸性雨と森林生態系の物質循環." 森林立地. 34. 14-19 (1992)
• [Publications] 中島 皇: "芦生演習林内の急峻地帯における小流域の流出特性." 京都大学演習林報告. 64. 75-87 (1992)
• [Publications] 福嶌 義宏: "隣合う5つの小流域群二おける降雨流出の相違。" 京都大学演習林報告. 64. 88-101 (1992)
• [Publications] 榎木 勉: "せき悪土壌地におけるクロマツ植栽林の林分構造." 第103回日本林学会大会論文集. 103. 461-462 (1992)
• [Publications] 徳地 直子: "森林表層土における土壌溶液中の主要な溶存物質の移動特性ー滋賀県竜王山の褐色森林土における事例ー" 日本林学会関西支部論文集. 2. (1993)
• [Publications] Naoko Tokuchi: "Vertical changes in the soil solution chemistry through the soil profiles in a coniferous forest." Geoderma. 5X. (1993)