2013 Fiscal Year Annual Research Report
森林‐農地移行帯における放射性核種の移動・滞留と生態系濃縮の評価
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24248058
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| Research Institution | Tokyo University of Agriculture and Technology |
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Principal Investigator |
五味 高志 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30378921)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
戸田 浩人 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00237091)
水垣 滋 独立行政法人土木研究所, 寒地土木研究所, 研究員 (10559686)
木村 園子ドロテア 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (60397015)
渡邊 裕純 東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80323757)
浅野 友子 東京大学, 農学生命科学研究科, 講師 (80376566)
布川 雅典 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 研究員 (90389651)
根岸 淳二郎 北海道大学, 地球環境科学研究科(研究院), 准教授 (90423029)
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| Project Period (FY) |
2012-05-31 – 2015-03-31
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| Keywords | 森林渓流生態系 / 放射性セシウム / 河川流出 / 食物網解析 / 淡水魚類 / 有機物動態 / 水文プロセス |
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| Research Abstract |
森林流域における観測体制およびサンプル採取と分析プロセスの確立し、福島県および群馬県の調査地を対象とし、季節毎の調査を実施した。対象林分はスギやヒノキの人工林流域を中心とし、流域内には広葉樹林も分布していた。生態系の放射性物質の移動・蓄積については、陸域生態系と水域生態系、陸域と水域を結びつける森林―河畔域生態系について構成生物種と放射性核種の蓄積量と移動を特定した。上流域の河川を有機物や浮遊土砂として移動しているセシウムの量の把握、砂防ダムや貯水池への蓄積量を把握した。生物種に関するサンプル採取を進めるとともに、流域の放射性物質蓄積量については、ArcGISにより空間分布を把握した。今年度の成果として、森林流域から流出する懸濁体物質に含まれる有機物量の評価の重要性を示した。
現地調査で取得したサンプルについて、放射性核種を測定を行った。森林と河川における落ち葉の放射性セシウム濃度が異なることから、有機物の動態の把握が重要であることを示した。生物サンプルについては、季節ごとのサンプル採取を完了させるとともに、安定同位体の分析を行い、食物網の解析を行った。その結果、陸域および水域生態系ともに、スギのリターが基礎生産として重要であることが指摘できた。食物網の構造と生物体内における放射性核種の蓄積量の関係を把握した。イワナなどの魚類では、季節ごとに異なる餌資源について特定するとともに、魚類体内における放射性核種の蓄積について代謝などを含めた解析を行った。
水田における放射性セシウムの蓄積と生物への移行については、福島県川俣町の除染水田と無処理水田においてトウキョウダルマガエルのおたまじゃくしと、水田土壌への放射性セシウムの蓄積について調査を行った結果についての論文を発表した
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
平成２５年度までに予定して以上に、多くの生物サンプリングを完了することができた。河川内における有機物の動態については、流量観測を行うとともに懸濁体物質の流出を一年間分安定的に、採取することができ、年間の流出傾向を把握することができた。各調査地の蓄積量の評価として、落葉や土壌コアサンプルを採取し、分析を進めることができた。土壌については、初期沈着での落葉への蓄積から落葉の分解による土壌への移行が把握できた。土壌の放射性セシウム蓄積評価で重要となる粘土や有機物の分画を行うことができた。また、散水実験により農地からの侵食量については散水実験によって評価することができた。
生物での分析については、安定同位体分析を進め、季節ごとの食物網構造を把握した。当初の検討課題であった、小型生物の放射性セシウム分析についても分析する手法を確立し、進めることができた。そのため、生物や土壌の多様なサンプルについて、放射性セシウムの蓄積量を評価することができた。魚類については、個体数密度の評価を行うとともに、季節間で異なる摂取餌資源の特定を行った。摂取と代謝の関係が魚類体内における蓄積量を評価する上で重要であることが評価できた。
また、農地生態系として水田における放射性セシウムの蓄積についても、除染作業による放射性セシウムの減少は、水田の土壌とおたまじゃくしに同様の効果をもたらすことを評価した。さらに、除染水田における表層土壌の放射性セシウム濃度が、除染直後と比べて高くなる理由としては森林域からの流出が起用している可能性を示唆できた。これらの成果は海外でも高い評価を得ることができた。オタマジャクシの発生については、低線量汚染化における発生は対象地域と比較して、違いが無いことを示すことができた。
以上のように、予定よりも多くの結果を得ることができたことから、計画以上に進展していると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２５年度までに行ってきた調査について、分析結果を精査し、不足分析やサンプルの採取を行い、とりまとめを行う。また、平成２５年度に採取したサンプルについては、一部は分析がすべて完了していないものあり、引き続き分析を行う。同様に、放射性セシウムと安定同位体の分析および食物網の解析を進める。とくに、渓流における生物種の現存量の評価は、生態系内における蓄積量を評価するために重要であることから、採取サンプルの分析を進める。森林農地移行帯には貯水池や砂防ダムがあり、それらの箇所に放射性物質が蓄積していることが問題となっている。本研究でも貯水池や砂防ダムにおける放射性物質の蓄積を確認している。そこで、貯水池における蓄積実態の把握とともに、貯水池生態系への移行状況を評価する生物サンプリングを補足的に実施する。
以上の結果をもとに、流域への蓄積量に対する流出量の算出、生態系内で循環しているセシウムの量的な評価、放射性物質を沈降させる砂防ダムの効果の検証やバッファーの効果など、生物相への影響を考慮した放射性物質対策、森林利用計画など生態系保全を軸とし森林利用および資源利用計画へ結びつけていく。
最終年度にむけての研究を推進するとともに、国際誌などへの論文の執筆などにより研究成果の公開を進める。また、国内外における関連研究集会の開催や研究発表により研究の横断的なつながりを強化し、今後の研究の発展につなげていく。
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