森林土壌の無機元素の動態と土壌溶液中での移動特性に関する研究

1989 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 01480070
• 研究機関: 東京農工大学
• 研究代表者: 生原 喜久雄 東京農工大学, 農学部, 助教授 (00014960)
• 研究分担者: 渡辺 直明 東京農工大学, 農学部, 助手 (10143637) ; 相場 芳憲 東京農工大学, 農学部, 教授 (00014944)
• キーワード: 森林土壌 / 無機元素 / 土壌溶液 / 移動特性 / イオン交換樹脂 / ポ-ラスカップ / 樹冠通過雨 / 流出元素量

研究概要

1.無機元素の森林土壌溶液中での移動特性を明らかにするため、イオン交換樹脂バックによる森林土壌浸透水の移動塩基量の測定を行った。その結果、表層の5cm層(A層)での塩基移動量がその他の層に比較して非常に多いこと、B層の20cmおよび50cm層での移動量にあまり大きな違いがなく、Naを除いた他の無機態-N、K、CaおよびMgでは50cm層での移動量と渓流への流出量とほぼ同じ程度である等の情報を得ることができた。
2.森林土壌における土壌溶液中の塩基の動態を明らかにするため、ポ-ラスカップを取り付けた採水器を用い、深さ別、時期別の塩基濃度を調査した。その結果、土壌水のCaやMg濃度はNO_3-NやClなどの陰イオン濃度に規制される。土壌溶液中の陰イオンの増加にともなうCaおよびMgの土壌コロイドからの溶出割合は、容量因子である置換性CaおよびMg割合によって規制される。Kの土壌コロイドからの溶液中の陰イオンによって規制されるのでなく、NH_4-N濃度が大きく関与している等が予測された。
3.森林からの元素の流出特性を明らかにするため、幼・壮齢林小流域での元素の収支を調査した。その結果、樹冠通過雨および流出水に含まれるClの収支で、流域以外からの流入量や流域漏水量の推定が可能である。また流出水量の増減にともなって、流出水中の元素濃度は変動するが、主な陽イオン元素の和と陰イオン元素の和との関係は直線で近似される等が明らかになった。
4.流域での樹冠量の違いが無機元素の循環におよぼす影響を明らかにするためスギ幼齢林で調査した。その結果、葉量と樹冠による付加塩基量との関係は一次式で近似でき、傾きはKで最も大きく、次にCa、Mgの順である等が認識された。

研究成果

• [文献書誌] 生原喜久雄,相場芳憲,川島裕: "イオン交換樹脂による森林土壌浸透水の移動イオン量の測定" 日本生態学会誌.
• [文献書誌] 王寧,生原喜久雄,相場芳憲: "樹冠量の違いがスギ幼齢林の塩基の循環におよぼす影響" 日本林学会誌.
• [文献書誌] 戸田浩人,生原喜久雄,相場芳憲: "スギおよびヒノキ壮齢林の養分循環" 東京農工大学演習林報告.
• [文献書誌] 生原喜久雄,相場芳憲,大類清和: "古生層地帯の幼・壮齢林小集水域の水収支" 日本林学会誌.
• [文献書誌] 大類清和,生原喜久雄,相場芳憲: "幼・壮齢林小流域からの元素の流出特性" 第101回日本林学大会.
• [文献書誌] 図子光太郎,生原喜久雄,相場芳憲: "森林土壌における土壌溶液中の塩基の動態に関する研究" 第101回日本林学大会.