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Influence of volcanic ash in soils on Ca cycling in forest ecosystems

Research Project

Project/Area Number 16K07788
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Forest science
Research InstitutionNational Institute for Environmental Studies

Principal Investigator

KOSHIKAWA Masami  国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (80291045)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 渡邊 未来  国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (50455250)
Research Collaborator SASE Hiroyuki  
SHIN Ki-Cheol  
MIURA Shingo  
MURATA Tomoyoshi  
TAKAMATSU Takejiro  
NAKANO Takanori  
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2018)
Budget Amount *help
¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Keywords火山灰 / ストロンチウム同位体比 / カルシウム供給源 / 渓流水 / チャート / ストロンチウム同位体 / Ca供給源 / Sr同位体 / 環境分析 / 水圏現象 / 生物圏現象 / 土壌圏現象
Outline of Final Research Achievements

The sources of Ca in forest ecosystems in Japan have been considered to be sea salt, bedrock, and Asian dust. However, we believe that volcanic ash in soil also is an important source of Ca in areas with volcanic ash soil, especially in the areas where the Ca supply from bedrock is low. We reported the significant contribution of volcanic ash in soil to Ca in stream waters in a granite watershed of Tsukuba area, using stable isotope of Sr, a good proxy of Ca. To evaluate the contribution of volcanic substances to ecosystems, we conducted a similar study at the forest on Mount Amamaki where similar volcanic ash is distributed in soil and chert with high resistance to chemical weathering are widely distributed. We determined the concentrations of Sr and Ca and the isotope ratio of Sr in the 42 stream waters, and those of precipitation, bedrock and volcanic ash which are considered to be the end component, and estimated the contribution of volcanic ash to Sr and Ca in stream waters.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

これまで、土壌中における火山灰の機能に関する研究は、有機物やイオウに対する吸着保持作用を調べたものに限られている。これに対し本研究は、全く異なる視点からCa 供給源として火山灰に着目しており、森林土壌における火山灰の機能研究のみならず、Ca 循環研究にも新展開をもたらすことが期待できる。さらに、本研究で確立するCa 起源解析手法が広く実施されれば、「日本の多くの土壌が欧米の土壌よりも酸耐性が高いのは火山灰の効果である」という基礎的かつ未解明な問題を明らかにすることが出来る。

Report

(4 results)
  • 2018 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2018 2017 2016

All Presentation (3 results) (of which Invited: 2 results)

  • [Presentation] 渓流水中のCaおよびSrに対する大気降下物・火山灰・母岩の寄与評価- チャートが分布する集水域におけるエンドメンバーの検討.2018

    • Author(s)
      越川昌美, 渡邊未来, 村田智吉, 高松武次郎, 三浦真吾, Shin Ki-Cheol, 中野孝教
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2018年大会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 森林土壌のカルシウム供給能に対する火山灰の寄与評価-チャートが分布する栃木県雨巻山地域における渓流水の予備調査-2017

    • Author(s)
      越川昌美, 渡邊未来, 高松武次郎, 三浦真吾, Ki-Cheol Chin, 中野孝教
    • Organizer
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 森林土壌における火山灰からのCa供給~Sr同位体比を用いた寄与推定~2016

    • Author(s)
      越川昌美, 渡邊未来, Ki-Cheol shin, 中野孝教
    • Organizer
      日本地球惑星科学連合2016年大会
    • Place of Presentation
      幕張メッセ(千葉県千葉市)
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2016-04-21   Modified: 2020-03-30  

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