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2017 年度 実施状況報告書

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

研究課題

研究課題/領域番号 16K07788
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

越川 昌美 (金尾昌美)  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)

研究分担者 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)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワードCa供給源 / Sr同位体 / 火山灰 / チャート / 渓流水
研究実績の概要

森林土壌のカルシウム(Ca)供給は、生態系の酸性化抑制と生物への養分供給に重要である。日本では、森林土壌中に混入している火山灰が、Ca 供給に大きく寄与していると考えられるが、火山灰は地形等の影響で不均一に分布しているため、集水域単位での寄与評価は困難であった。本研究では、渓流水や植物に含まれるCa の起源を火山灰・基盤岩・大気に分け、それぞれの寄与率をSr 同位体比を用いて評価する手法の確立を第一目標とする。次に、Ca の起源別寄与率を地質と火山灰混入程度が異なる集水域間で比較することにより、Ca 供給源としての火山灰の重要性を示すことを第二目標とする。
平成29年度は、昨年度に渓流水予備調査を実施した栃木県雨巻山地域において、土壌と大気降下物を採取した。土壌のシュウ酸抽出液を分析したところ、火山灰混入の目安となるAlox +Feox/2が20mg/g以上であって、火山灰由来物質の存在が示唆された。Sr同位体比は土壌のシュウ酸抽出液の方が土壌全分解液より低く、火山灰に近い値であった。大気降下物は、採取器を現地に設置して、月1回の試料回収を開始した。大気降下物のSr同位体比および主要元素濃度の年平均値を求めるために、引き続き平成30年度も実施予定である。また、平成28年度に採取した岩石試料の全分解を進めて、25検体のSr同位体比および主要元素濃度を得た。以上により、渓流水のCaおよびSrの起源解析を行うための各エンドメンバー(火山灰・基盤岩・大気)の基礎情報が得られた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

実測に基づいて、火山灰・基盤岩・大気の各エンドメンバーの基礎情報が得られた。

今後の研究の推進方策

まず、月1回の降水試料回収を11月まで継続し、大気降下物由来Srの年平均値を求める。次に、岩石の抽出実験を実施して抽出液のSr同位体比を測定し、全分解液のSr同位体比と比較検討して、より信頼性の高い岩石エンドメンバーを求める。以上の成果を平成29年度までの成果と合わせて、栃木県雨巻山地域における渓流水のCaおよびSrの起源解析を行う。
さらに、連携研究者が取得した他地域のデータとあわせて、Caの起源別寄与率を地質と火山灰混入程度が異なる集水域間で比較することにより、Ca供給源としての火山灰の重要性を示す。

次年度使用額が生じた理由

(理由)
平成30年度により多くSr同位体比測定を実施することが重要と判断して、テフロンバイアルの購入数を減らすために、テフロンバイアルの洗浄方法と使用方法を工夫した。
(使用計画)
次年度使用額相当を用いて、Sr同位体比測定のための諸実験を実施する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2017

すべて 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      越川昌美, 渡邊未来, 高松武次郎, 三浦真吾, Ki-Cheol Chin, 中野孝教
    • 学会等名
      JpGU-AGU Joint Meeting 2017
    • 招待講演

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公開日: 2018-12-17  

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