窒素動態からみる斜面流出と流路内プロセスを合わせた渓流の水質形成機構

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本研究では、窒素動態に着目し、渓流における水質形成機構を斜面からの流出と流路内プロセスを組み合わせることによって明らかにすることを目的としてい る。Conservativeトレーサーの投入実験から、希釈法から計算した流量と、下流地点のトレーサー到達量から水の交換量を測定すると、流路長約80ｍ区間で流量の＞20％が河川間隙水域と水の交換を行っていることがわかった。硝酸態窒素を同時にトレーサーとして投入すると、希釈を考慮しても、硝酸態窒素濃度は調査区間内で減少し、流路内プロセスは渓流水の硝酸態窒素濃度に大きく影響していることが示唆された。ただ、既存の研究で報告されている渓流における硝酸態窒素の取込距離よりは長く、慢性的に高い硝酸態窒素濃度の影響が考えられた。流路内プロセスに貢献している場所を明らかにするために、リターの分解を流路内で観測し、河床（瀬淵）と河川間隙水域（瀬）での微生物活動を評価した。その結果、河床の瀬で最も分解速度が速く、淵と河川間隙水域（瀬）では同程度の分解速度が観測され、瀬においては河床と間隙水域で微生物活動が活発であることが示唆された。さらに、瀬頭に不透水シートを敷き、流路ー河川間隙水域間の水循環を減少させた状態で、硝酸態窒素をトレーサーとして投入する実験を行った。その結果、調査区間内での硝酸態窒素濃度の減少割合はシートの無い状態よりも小さくなった。これらの結果から、渓流内の窒素動態における瀬淵構造の重要性が示唆された。