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2017 年度 実績報告書

硝酸・水安定同位体組成を指標とした温暖多雪森林流域における窒素循環の定量的評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H04947
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

伊藤 優子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60353588)

研究分担者 服部 祥平  東京工業大学, 物質理工学院, 助教 (70700152)
高瀬 恵次  石川県立大学, 生物資源環境学部, 特任教授 (90133165)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード三酸素同位体組成 / 積雪 / 物質循環
研究実績の概要

本研究では、硝酸の三酸素同位体組成という新指標および水の安定同位体組成、溶存成分の観測を行い、温暖多雪森林流域に流入する大気由来硝酸の動態を解明する。また、森林内で生産された硝酸を区別し、積雪・融雪期も含めた森林流域からの流出実態を明らかにする事を目的としている。そのため、石川県農林総合研究センター林業試験場内の森林理水試験地において水フラックス及び物質動態観測を非積雪期および積雪期を通じ、継続して行っている。

これまでの観測結果から、本試験流域における。また、本試験流域における硝酸の三酸素同位体組成(Δ17O(NO3-))は降水において20~32‰の範囲の値を示し、夏期に低く冬期に高い季節変動を示した。これはNOxの大気酸化反応におけるOHラジカルの寄与とオゾンの寄与が季節変動している事を示していた。一方、地下水および流出水の値は降水のような季節変動はなく年間を通じて2‰前後の一定の値を示した。
2016-2017年の降雪量は非常に少なく、積雪期間も短く積雪期のサンプリングが十分行えなかったが、2017-2018年の降雪量は1月下旬からの大雪の影響で、最大積雪深が林外で200cmを超え、積雪期間中4回の林外雨・林内の積雪調査を行った。また、昨年度行った夏期の降水に伴う出水イベント時の高頻度サンプリングのデータと比較するため、積雪-融雪に伴う出水イベント時にも流出水の高頻度サンプリングを計5回行った。それぞれの流出水中の溶存濃度は非積雪期および積雪期で異なる変動を示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

水安定同位体分析装置の安定化作業および分析条件の設定が遅れており、今年度分析を予定していたサンプルの水安定同位体測定が遅れている。その他は、ほぼ研究計画通りである。

今後の研究の推進方策

・昨年度の非積雪期および積雪期に高頻度で採取した降水(雪)と流出水試料の濃度分析、硝酸の酸素・窒素安定同位体、水の水素・酸素安定同位体分析を行い、積雪および融雪の流出水質への影響を明らかにする。・これまでの観測結果から温暖多雪森林流域における積雪期/非積雪期における大気由来硝酸の移動経路を硝酸の三酸素同位体組成観測データから明らかにし、森林流域における積雪がもたらす水・物質動態および流出への影響を明らかにする。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件)

  • [学会発表] Elucidation of nitrate dynamics in a temperate region watershed with heavy snowfall using triple oxygen isotopes as tracers2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nunez Palma(東工大)、HATTORI Shohei(服部祥平・東工大)、ITOH Yuko(伊藤優子)、KAWASAKI Moeko(川崎萌子・石川県農林総合研究センター)、TAKASE Keiji(高瀬恵次・石川県大)、YOSHIDA Naohiro(吉田尚弘・東工大)
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2017年大会
  • [学会発表] Elucidation of nitrate dynamics in a temperate forested catchment with heavy snowfall using triple oxygen isotopes as tracers2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nunez Palma(東工大)、HATTORI Shohei(服部祥平・東工大)、ITOH Yuko(伊藤優子)、KAWASAKI Moeko(川崎萌子・石川県農林総合研究センター)、TAKASE Keiji(高瀬恵次・石川県大)、YOSHIDA Naohiro(吉田尚弘・東工大)
    • 学会等名
      第64回日本地球化学会
  • [学会発表] Elucidation of nitrate dynamics in a temperate region watershed with heavy snowfall using triple oxygen isotopes as tracers2017

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Nunez Palma(東工大)、HATTORI Shohei(服部祥平・東工大)、ITOH Yuko(伊藤優子)、KAWASAKI Moeko(川崎萌子・石川県農林総合研究センター)、TAKASE Keiji(高瀬恵次・石川県大)、YOSHIDA Naohiro(吉田尚弘・東工大)
    • 学会等名
      Gold schmidt2017 Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] 硝酸の三酸素同位体組成を指標とした石川県白山市の森林集水域における内部窒素循環の解析2017

    • 著者名/発表者名
      服部祥平(東工大)、Yoshio Nunez Palma(東工大)、伊藤優子、川崎萌子(石川県農林総合研究センター)、高瀬恵次(石川県大)、吉田尚弘(東工大)
    • 学会等名
      雪氷研究大会

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公開日: 2018-12-17  

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