1998 Fiscal Year Annual Research Report
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08456077
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
鈴木 雅一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (10144346)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
執印 康裕 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助手 (60221305)
芝野 博文 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00143412)
太田 猛彦 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (50134797)
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| Keywords | 水質 / 物質収支 / 雨水流出機構 / pH / 濁水 / 土壌中二酸化炭素濃度 |
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| Research Abstract |
森林流域の水質の特徴は、濁りが無く清澄であること、pHが中性に近いこと、窒素など下流の富栄養化の原因物質が少ないこととされる。本研究は、雨量、流出量が連続的に測定され、斜面の土壌水分、斜面下端の地下水位が詳細に計測されている東京大学千葉演習林袋山沢の南谷、北谷の隣接する2流域において、濁りに関わる浮流土砂測定、pH形成と風化に関係して水質形成ににかかわる土壌中二酸化炭素濃度の動態、硝酸体窒素を含む流域の物質収支を測定して、森林における水質浄化機能を明らかにした。また、室内実験によって大気に比べ著しく高い土壌中二酸化炭素濃度が浸透過程の水質形成に与える影響を調べた。
浮流土砂計測では、自動採水器による採水試料を用いた計測と濁度計による計測の併用が有効であることを提示し、詳細な浮流土砂流出の実態把握が進み、年間流出量も推定された。隣接する2流域の物質収支はCl^-、NO_3^-、SO_4^<2->、K^+、Na^+、Ca^<2+>、Mg^+、SiO_2の各物質について得られたが、2流域で差が生じたのはNO_3^-で、飽和帯で起きる脱窒が異なることによると解析された。土壌中二酸化炭素濃度は、温度と土壌水分に影響される土壌中有機物の分解と土壌水分で変わるガス拡散係数の影響を受けて変化することが示された。森林土壌中で計測される二酸化炭素濃度の上限と考えられる10%に制御し、他方を大気濃度下においておこなった浸透実験では、、高い土壌中二酸化炭素のカラムは、SiO_2、Ca^<2+>、Mg^+の流出が増加し、植生が土壌中二酸化炭素濃度の上昇を通して、鉱物の風化に影響を与え、結果として流出水の水質に影響を与えているというプロセスを新たに確認した。 以上の成果より、森林流域が水質の良好な水を供給するメカニズムについての理解を深化させることができた。
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