温帯森林流域の水質形成におよぼす生物化学的・地球化学的要因の定量的評価

影响温带森林盆地水质形成的生化和地球化学因素的定量评价

• 批准号: 07760153
• 负责人: 大手 信人
• 金额: $ 0.7万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07760153/
• 关键词: 森林流域; 水質形成; pH; 土壌CO_2; カチオン; 化学的風化; SiO_2

森林流域の水循環過程における水質の変化過程に生物化学的要因と地球化学的要因がどのように影響しているかを定量的評価することを目的とし、pHの形成のメカニズムに焦点をあてて現地観測を行った。また、このメカニズムをとおして各成分間の相互作用を考慮するモデル化を試みた。この結果、以下のことが明らかになった。1)表層土壌(A,B層)では、降雨や有機物の分解で供給される、SO_4^<2->,NO_3^-等の強酸がイオン交換基からリリースされるCa^<2+>,Mg^<2+>等によって緩衝され、プロトンはトラップされる。それ以下の層(C層)では、主たるプロトンの供給は、土壌ガス中のCO_2が溶解することによって生じる重炭酸による。これに対するカウンターカチオンは、主としてNa^+であり、このイオンの濃度形成は、SiO_2の溶解と密接に関係していることが明らかになった。下層ではこの影響でアルカリ度が十分に上昇しているので、pHの決定には溶存態のCO_2が強く影響することが明らかになった。この成果は、Water Resources Research Vol. 31において公表した。2)土壌CO_2濃度のプロファイル観測結果をもとに、土壌CO_2環境と地下水の溶存CO_2分圧の変動に影響を与えている要因を整理した。この結果、土壌CO_2濃度は、地温と土壌水分に影響される土壌中の生物活性にコントロールされ、ソースは上層に偏っていることがわかった。また、飽和帯地下水の溶存CO_2濃度は、その直上の土壌CO_2の濃度ばかりでなく、地下水の流動と混合の影響を受けて形成されることが示唆された。この成果は、1995年水文・水資源学会において発表し、日本林学会誌に投稿中である。3)観測・解析結果をもとに土壌層中の一次元のpH値形成モデルの構築を試みた。このモデルを用いて、観測結果の再現を試み、基底流出時の渓流水・地下水のpHをシミュレートすることができた。

Biochemical and geochemical factors affecting water quality change in forest watershed water cycle processes, quantitative evaluation of water quality, purpose, pH formation, and field measurement The interaction between the components should be considered. The result of this is that the following is the result of this. 1)The topsoil layer (A,B) <2->is composed of strong acid exchange groups such as Ca^&lt;2+&gt;,Mg^&lt;2+&gt;, Ca^&lt;2 +&gt;,Mg The following layer (C layer) is the main source of CO_2 and the main source of CO_2. The concentration of SiO_2 in the solution of sodium chloride is higher than that of sodium chloride. The effect of CO_2 on the pH of the lower layer is very strong. Water Resources Research Vol. 31. 2)The results of CO_2 concentration measurement in soil and CO_2 environment and the influence of dissolved CO_2 concentration in groundwater were analyzed. The results showed that CO_2 concentration in soil, soil temperature and soil moisture affected the biological activity of soil. The concentration of dissolved CO_2 in groundwater in saturated zone is affected by the concentration of dissolved CO_2 in groundwater directly above the surface, and the flow and mixing of groundwater are affected by the formation of CO_2. The results were published in 1995 in the Journal of Hydrology and Water Resources, Japan Forestry Society. 3) Measurement and analysis results show that the pH value of the primary element in the soil layer is formed and the structure of the soil layer is tested. This paper discusses the application of water, the reproduction of measurement results, and the pH of groundwater flowing out of the basement.

项目成果

Ohte, N.: "Multi-dimensional parameter estimation of the integrated Alpine Hydro-Chemical model using Monte-Carlo simulation" IAHS publication. 228. 175-183 (1995)

Ohte, N.：“使用蒙特卡罗模拟对综合高山水化学模型进行多维参数估计”IAHS 出版物。