2019 Fiscal Year Annual Research Report
Isotopic study on interaction between nitrogen deposition, retention, export in forested watersheds.
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17K15288
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| Research Institution | The University of Shiga Prefecture |
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Principal Investigator |
尾坂 兼一 滋賀県立大学, 環境科学部, 講師 (30455266)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 硝酸イオン / 森林集水域 / 降雨時 / 安定同位体比 / 水文プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2019年度はM、A、R、H、Kの5集水域においてこれまでに採取した平水時の渓流水158サンプル、林内雨128サンプル、降雨時の渓流水748サンプルの硝酸イオン濃度とその他イオン濃度、硝酸イオンの窒素・酸素安定同位体比、および土壌107サンプルの窒素、炭素濃度、土壌抽出溶液中のNO3-、NH4+濃度、無機化速度、硝化速度の測定を完了した。
林内雨の窒素分析からは大気降下物として各集水域にもたらされる窒素量は同程度であることが明らかになった。一方で、降雨時における流量に対する総NO3-流出量はM、A、R、K流域では同程度であったが、H流域では顕著に低かった。特に大規模な降雨になるほどその差が開くことから、大規模降雨ではH流域では土壌中のNO3-現存量が枯渇して総NO3-流出量が少なくなる可能性が考えられる。一方で流量に対する大気降下物由来のNO3-の流出量はM、A、R、H、K流域で大きく変わらなかった。降雨時の水文過程はH流域が他の流域と比べて比較滞留時間の短い水が流出することが報告されているが、これらの水移動経路の違いは大気降下物由来のNO3-流出量とは関係ないことが明らかになった。
土壌中の総窒素蓄積量はA>R>H>Mであり、これはH流域のNO3-流出量の少なさを説明できない。一方で各流域の土壌中のNO3-濃度、生成速度はA=M>R=Hであり、このことは特に大規模な降雨時においてH流域の総NO3-流出量が他の流域と比べて少なかったことが土壌中のNO3-の枯渇が原因であることを支持している。しかし土壌中の土壌の蓄積量と総NO3-流出量の間に関係性が見出されなかったことから、本研究からは森林土壌中の窒素動態は森林流域からの窒素流出量に影響を与えるものの、窒素流出量は森林土壌中の窒素の蓄積には影響を与えないと考えられた。
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[Presentation] Comparison of hydrological control in streamwater residence time across headwater catchment2019
Author(s)
Katsuyama, M., Haga, H., Fukushima, K., Oda, T., Fujimoto, M., Osaka, K., Nagano, R., Egusa, T
Organizer
AGU Fall Meeting
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