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2016 年度 実績報告書

森林における腐植酸鉄の挙動と河川流下過程における物理化学性及び生物利用性の変化

研究課題

研究課題/領域番号 26660127
研究機関首都大学東京

研究代表者

福島 慶太郎  首都大学東京, 都市環境科学研究科, 特任助教 (60549426)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード溶存有機物 / 溶存全鉄 / 河川水質 / 森川里海 / EEM-PARAFAC / 腐植様物質 / 汽水域 / 土地利用
研究実績の概要

森林における腐植酸鉄の流出を規定する要因を明らかにするために,京都府北部の広葉樹林内にある複数の集水域を対象に,渓流水中の溶存全鉄(DFe),二価鉄,三価鉄,溶存有機態炭素(DOC)濃度,および溶存有機物の三次元励起蛍光特性(EEM)を測定した。全集水域を通してDOC濃度とDFe濃度との間に正の相関が認められた。また,EEM-PARAFAC解析から抽出された他生性腐植様物質(フルボ酸様)の蛍光強度とDFe濃度の間に強い正の相関が認められ,フルボ酸と鉄の錯体が渓流へ流出していることが示唆された。集水域の地形と水質の関係から,渓流沿いに湿地状地形を有する場合にDFe濃度が高く,DFeに占める二価鉄の割合が高かった。このことから,渓流近傍における還元的で有機物に富む湿地状地形の存在が,DFeの流出に重要であることが分かった。
河川流下過程におけるDFeの挙動を明らかにするために,気仙沼湾にそそぐ4つの河川と,気仙沼湾内の4地点の海水を対象に,DOCとDFeの時空間分布を解析した。河川水質と土地利用の関係から,森林よりも耕作地や市街地がDFeのソースとして重要であった。河川下流域から汽水域にかけてDOC濃度や腐植様物質はほぼ変化しなかったのに対し,DFe濃度は60%以上低下し,塩分上昇に伴う鉄の凝集効果がみられた。濃度や蛍光強度の時間変化を降雨量との関係から解析したところ,陸域河川では降雨出水時に腐植様物質の蛍光強度とDFe濃度が上昇することが分かった。気仙沼湾では,河口に近い地点ほど腐植様物質の蛍光強度と全鉄(TFe)濃度が高く,降雨時にその傾向がより強かった。DFe濃度の時空間分布には,河口からの距離や降雨履歴の影響がみられなかったことから,DFeは,陸域から特に降雨出水時に高濃度で河口域に流出するが,汽水域においてその多くが凝集沈殿し,海域にほとんど到達しないことが示唆された。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Changes in the anatomy, morphology, and mycorrhizal infection of fine root systems of Cryptomeria japonica in relation to stand ageing2017

    • 著者名/発表者名
      Hishi T, Tateno R, Fukushima K, Fujimaki R, Itoh M, Tokuchi N.
    • 雑誌名

      Tree Physiology

      巻: 37 ページ: 61-70

    • DOI

      10.1093/treephys/tpw076

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Estimation of field soil nitrogen mineralization and nitrification rates using soil N transformation parameters obtained through laboratory incubation.2017

    • 著者名/発表者名
      Urakawa R, Ohte N, Shibata H, Tateno R, Inagaki Y, Oda T, Toda H, Fukuzawa K, Watanabe T, Hishi T, Oyanagi N, Nakata M, Fukushima K, Nakanishi A.
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 32 ページ: 279-285

    • DOI

      10.1007/s11284-016-1420-5

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coniferous needle litter acts as a stable food resource for stream detritivores2016

    • 著者名/発表者名
      Sakai M, Fukushima K, Naito SR, Natuhara Y, Kato M.
    • 雑誌名

      Hydrobiologia

      巻: 779 ページ: 161-171

    • DOI

      10.1007/s10750-016-2813-8

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 気仙沼湾に流入する河川水中の溶存態有機物の規定要因2016

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・富田遼平・横山勝英
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 72 ページ: 165-172

    • DOI

      10.2208/jscejer.72.I_165

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 東日本大震災による塩性湿地の形成過程に関する研究-気仙沼舞根地区の事例-2016

    • 著者名/発表者名
      橋本和磨・福島慶太郎・横山勝英
    • 雑誌名

      土木学会論文集G(環境)

      巻: 72 ページ: 179-186

    • DOI

      10.2208/jscejer.72.I_179

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Changes in soil-derived DOM characteristics and dissolved iron concentrations by salinity and solar light irradiation.2016

    • 著者名/発表者名
      Fukushima K, Tomita R, Yanagi R, Yokoyama K.
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th International Conference of International Humic Substance Society

      巻: 18 ページ: 1-2

    • 査読あり
  • [学会発表] 気仙沼湾の環境特性と鉄の挙動の関係性2017

    • 著者名/発表者名
      山本光夫・劉丹・福島慶太郎・横山勝英
    • 学会等名
      平成29年度水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2017-03-26 – 2017-03-30
  • [学会発表] 由良川-丹後海における栄養塩・溶存鉄の動態と生物生産2017

    • 著者名/発表者名
      渡辺謙太・福島慶太郎・笠井亮秀・吉岡崇仁・山下洋
    • 学会等名
      平成29年度水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2017-03-26 – 2017-03-30
  • [学会発表] 気仙沼流域圏における溶存有機物および溶存鉄の挙動2017

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・横山勝英
    • 学会等名
      平成29年度水産学会春季大会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2017-03-26 – 2017-03-30
    • 招待講演
  • [学会発表] シカによる森林下層植生の衰退と窒素流出の関係:降雨時の応答に着目して2017

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・境優・橋本智之・阪口翔太・井上みずき・藤木大介・徳地直子・西岡裕平・長谷川敦史・林大輔・山崎理正・高柳敦
    • 学会等名
      第128回日本森林学会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-26 – 2017-03-29
  • [学会発表] モウソウチク林斜面における浸透経路と根茎の関係2017

    • 著者名/発表者名
      平岡真合乃・篠原慶規・正岡直也・福島慶太郎・五味高志
    • 学会等名
      第128回日本森林学会
    • 発表場所
      鹿児島大学(鹿児島県鹿児島市)
    • 年月日
      2017-03-26 – 2017-03-29
  • [学会発表] 早期開花性を獲得した蛇紋岩型アキノキリンソウの集団分化と局所適応2017

    • 著者名/発表者名
      阪口翔太・堀江健二・石川直子・永野惇・本庄三恵・工藤洋・福島慶太郎・成田あゆ・山崎理正・井鷺裕司・伊藤元己
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-18
  • [学会発表] ミヤマヨメナにおける矮性型の進化と土壌適応に関する遺伝子発現解析2017

    • 著者名/発表者名
      石川直子・阪口翔太・横山政昭・福島慶太郎・伊藤元己
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-18
  • [学会発表] 津波後の気仙沼湾における麻痺性貝毒原因プランクトンの発生と栄養塩動態について2017

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・安部真央・夏池真史・長坂翔子・横山勝英
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-18
  • [学会発表] 山地に発生する霧はスギ林への水や栄養物質の供給源となっているか?2017

    • 著者名/発表者名
      堅田元喜・山口高志・堀江洋祐・福島慶太郎・平木隆年
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-18
  • [学会発表] 落葉広葉樹二次林における長期のササ林床除去による土壌物質動態への影響2017

    • 著者名/発表者名
      藤巻玲路・山下多聞・葛西絵里香・尾崎嘉信・福島慶太郎
    • 学会等名
      第64回日本生態学会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都新宿区)
    • 年月日
      2017-03-14 – 2017-03-18
  • [学会発表] 蛇紋岩型および湿地型サワシロギク植物体と各生態型生育地の菌叢比較2017

    • 著者名/発表者名
      真鍋遼・岡野凌一・徳本勇人・福島慶太郎・阪口翔太・石川直子・伊藤元己・西野貴子
    • 学会等名
      日本植物分類学会第16回大会
    • 発表場所
      京都大学(京都府京都市)
    • 年月日
      2017-03-09 – 2017-03-12
  • [学会発表] 森林生態系における渓流水質・水棲生物相の規定要因と攪乱影響2016

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎
    • 学会等名
      平成28年度全国湖沼河川養殖研究会マス類資源研究部会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都港区)
    • 年月日
      2016-12-01
    • 招待講演
  • [学会発表] 気仙沼湾および流入河川における水質の長期変動解析と震災による攪乱影響評価2016

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・長坂翔子・安部真央・横山勝英
    • 学会等名
      第81回日本陸水学会
    • 発表場所
      琉球大学琉球大学(沖縄県西原市)
    • 年月日
      2016-11-02 – 2016-11-04
  • [学会発表] 河川及び沿岸域における溶存有機物の時空間変化-震災によって創出された塩性湿地の影響-2016

    • 著者名/発表者名
      橋本和磨・福島慶太郎・横山勝英
    • 学会等名
      第81回日本陸水学会
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄県西原市)
    • 年月日
      2016-11-02 – 2016-11-04
  • [学会発表] サワシロギクの遺伝的構造の検証と蛇紋岩適応2016

    • 著者名/発表者名
      西野貴子・福島慶太郎・阪口翔太・石川直子・伊藤元己
    • 学会等名
      日本植物学会第80回大会
    • 発表場所
      沖縄コンベンションセンター(沖縄県宜野湾市)
    • 年月日
      2016-09-16 – 2016-09-19
  • [学会発表] Changes in soil-derived DOM characteristics and dissolved iron concentrations by salinity and solar light irradiation.2016

    • 著者名/発表者名
      Fukushima K, Tomita R, Yanagi R, Yokoyama K.
    • 学会等名
      18th International Conference of International Humic Substance Society
    • 発表場所
      金沢市文化ホール(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-09-11 – 2016-09-16
    • 国際学会
  • [学会発表] 震災によって創出された塩性湿地における栄養塩収支2016

    • 著者名/発表者名
      橋本和磨・福島慶太郎・横山勝英
    • 学会等名
      土木学会全国大会第71回年次学術講演会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-09-07 – 2016-09-09
  • [学会発表] 東日本大震災による塩性湿地の形成過程に関する研究-気仙沼舞根地区の事例-2016

    • 著者名/発表者名
      橋本和磨・福島慶太郎・横山勝英
    • 学会等名
      第24回地球環境シンポジウム
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-08-31 – 2016-09-02
  • [学会発表] 気仙沼湾に流入する河川水中の溶存態有機物の規定要因2016

    • 著者名/発表者名
      福島慶太郎・富田良平・横山勝英
    • 学会等名
      第24回地球環境シンポジウム
    • 発表場所
      首都大学東京(東京都八王子市)
    • 年月日
      2016-08-31 – 2016-09-02

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公開日: 2018-01-16  

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