| 研究課題/領域番号 |
19K06316
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分41040:農業環境工学および農業情報工学関連
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| 研究機関 | 島根大学 |
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研究代表者 |
吉岡 有美 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (40753885)
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| 研究分担者 |
中村 公人 京都大学, 農学研究科, 教授 (30293921)
中桐 貴生 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (80301430)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 酸素・水素安定同位体比 / 地下水涵養 / 水田 / 扇状地 / トレーサー / 移流分散方程式 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
水分子を構成する酸素および水素の安定同位体比（以下，酸素・水素同位体比）は，地下では値が変動する反応系がない．そのため，涵養時の降水，水田水，河川水といった地表水の同位体比を保っており，水田水と他の地表水からの涵養水を見分けるトレーサーとしての利用が期待されている．本研究では，地下水とその涵養源となる地表水を対象とした高頻度の水同位体比の現地観測とこれに基づいた同位体比の変動を再現できる新規モデルの開発を行う．扇状地地下水で観測された特異的な地下水位低下の再現を試みるとともに，その時の地下水涵養の量・時間変動の実態を解明する．
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| 研究成果の概要 |
酸素・水素の安定同位体比は蒸発によって値が変化する特徴をもつトレーサーである．水田では湛水と非湛水が断続的に生じるため湛水時の水面，非湛水時の土壌内からの蒸発作用が生じる．水田灌漑水が浸透後地下水面に到達するまでの同位体輸送過程を把握するために，大気水蒸気，降水，灌漑水，田面水，土壌水，地下水までを対象として網羅的な採水およびモデリングのための水文観測を複数年実施した．これら観測値に基づいて，田面水および水田土壌水での同位体比変動のモデリング手法の検討を行うとともに，同位体比の時間的変動特性について考察した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
地下水涵養源を評価することは，流域水循環の理解にとって重要である．水田は主要な涵養源となることがあるが，その灌漑用水供給は河川が担っていることが多い．酸素・水素の同位体比を用いれば河川水と水田からの地下水涵養を見分けることができるとされているが，本研究は現地観測に基づいたモデリング手法によって，水田水管理を考慮しながら水田や土壌内での同位体比変化について検討した．田面水や土壌水の同位体比を再現することができれば，蒸発散の分離やイネからの吸水源，さらには水田域の大気－陸面系の水循環（例えば，大気－水田－地下水）への利用が期待される．
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