| 研究課題/領域番号 |
63550382
|
|---|
| 研究機関 | 国立公害研究所 |
|---|
研究代表者 |
平田 健正 国立公害研究所, 水質土壌環境部, 主任研究員 (30093454)
|
|---|
| 研究分担者 |
福島 武彦 国立公害研究所, 水質土壌環境部, 主任研究員 (90124354)
村岡 浩爾 大阪大学, 工学部, 教授 (90029017)
|
|---|
| キーワード | 森林生態系 / 物質循環 / 土壌水質 / 土壌中の物質現存量 / 降雨流出 / 渓流水質 / 渓流水質の起源 |
|---|
| 研究概要 |
筑波森林試験地で得られた降雨時の渓流水質変化から、溶存物質の降雨時流出には2つのパタ-ンのあることが明らかになった。1つは降雨終了後に降雨前の濃度レベルに回復するTypeIとこれを上回るTypeIIである。TypeIにはSio_2、Na、ClがTypeIIにはNo_3ーN、K、Ca、Mgが属する。よく見るとTypeIの物質はSio_2やNaのように植物体の生長に多量には必要とされない物質か必須元素であってもClのように微量必須元素であるのに対して、TypeIIの物質は、No_3ーNを始めとして全て多量必須元素に属する。
こうした渓流水質変化を引起す要因は、降雨時の流出成分から判断して表層土壌水に含まれる物質であると推定された。そこで森林土壌水を採取し分析した結果、TypeIの物質については鉛直方向に一様か、表層土壌水で小さく、TypeIIの物質については表層土壌水に高濃度に蓄積されていることが確かめられた。さらに森林土壌を採取し全量分析をしたところ、TypeIのケイ素については表層土壌での含有率が小さく、TypeIIの窒素については表層土壌に極めて多量に蓄えられていることが明らかになった。特に窒素についてはスギ林の年生長量の700年分に相当する量が土壌中に存在することになる。
森林が発生・発達し、物質循環が生じることによって、もともと土壌に含まれていない物質であっても、窒素のように養分物質であれば表層土壌に蓄積され、カルシウムやリンのように土壌起源の物質は表層土壌にさらに濃縮されることになる。物質循環から外れたTypeIIの物質では植物遺体等の有機物が混入することによて、表層土壌中の存在量が減少することになる。このように物質循環が森林土壌中の物質存在量や土壌水質を変化させ、渓流水質に大きく影響を及ぼすことが明らかにされた。
|
