山地流域における土壌塩基プールを考慮した主要塩基流出機構の解明

考虑山区盆地土壤基池的主要基通量机制的阐明

• 批准号: 02J09701
• 负责人: 成岡 朋弘
• 金额: $ 0.64万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2003
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-02J09701/
• 关键词: 塩基流出; 塩基プール; スケール; 生物地球科学過程; 水文過程; 交換性塩基

本研究により山地涜域における塩基流出過程について山地スケール,小流流域スケールおよび斜面スケールの3つのスケールにおいて議論を行なった結果,以下のことが明らかとなった.1.山地スケールでの塩基流出機構について関東山地における調査により以下の結果を得た.(1)山地渓流水中におけるCa^<2+>の起源はA層やB層で代表される表層土壌層中ばかりではなく,標高の低下に従ってマサで構成される深層風化土層中においても塩基プールからの解離により生じていることが示された.(2)森林流域で生産される大気より高い土壌CO_2濃度は,Ca^<2+>の選択的な溶出を生じ,結果として,岩石化学組成よりCa^<2+>の割合が高くなった.(3)イオン交換や化学的風化作用は標高の低下に従ってその速度が速くなる傾向,すなわち温度依存の傾向が確認できた.(4)地球化学反応が作用する深度についても標高の低下にともなって,より深層におよぶ傾向がみられ,標高の変化は溶出の場にも変化を及ぼしていることが明らかになった.2.小流域スケールでの塩基流出について竹原試験流域における調査により以下の結果を得た.(1)酸性化した貧栄養土壌が分布する小流域において流出経路の違いが湧水の溶存塩基の成分比に変化を及ぼすことが示された.すなわち,表層土壌層に卓越する水溶性および交換性のK^+, Ca^<2+>およびMg^<2+>が降雨イベント時に斜面表層付近を通る流出経路によって流出し,湧水のK^+, Ca^<2+>およびMg^<2+>の比が高くなった.(2)基底流出時には流出経路が深層にあり,深層において卓越する水溶性および交換性のNa^+が洗出し,湧水のNa^+比が高くなった.3.斜面スケールでの塩基流出機構について竹原試験流域の試験斜面における調査により以下の結果を得た.(1)斜面スケールでは塩基プール中の交換性塩基は常に変動している点が明らかになった(2)土壌塩基プール中の交換性塩基としてCa^<2+>が卓越していること,特に表層での変動が大きいことから,酸性化した土壌が分布する流域では,塩基,特にCa^<2+>の流出起源としての塩基プールの重要性が示唆された.(3)土壌中での塩基収支を見積もる際,塩基プール中の交換性塩基が変動している場合にはその変動分を考慮する必要性が示唆された.4.山地流域における塩基流出は上記のように,対象とするスケールによって変化を支える要因やプロセスが大きく異なっている.このことは,塩基流出のプロセスを明らかにするためには,様々なスケールで異なる要因やプロセスを統合的にとらえる必要があることを示唆している.特に,数値的モデルを構築するうえで,上記で明らかになった事項を十分に考慮する必要がある.

The results of this study are as follows: 1. The study on the effluence mechanism of the mountain region and the slope of the small river basin. (1)The origin of Ca^<2+> in mountain runoff water is represented by A layer and B layer, which represent the formation of Ca ^<2 +> in surface soil layer, and the formation of Ca ^<2 +> in deep weathering soil layer. (2)Forest watershed production is high, soil CO2 concentration is high,Ca^<2+> and selective dissolution occurs, and as a result, the chemical composition of rocks is high. (3)The weathering of chemical exchange has a tendency to decrease in elevation, speed and temperature dependence. (4)Geochemical reactions are carried out in depth, depth, and depth. The following results are obtained from the investigation of small watersheds. (1)The distribution of acidic soils in small watersheds and the composition ratio of dissolved water in the effluent channel are shown. The water solubility and exchangeable K^+, Ca^<2+> and Mg^<2 +> of the topsoil layer are excellent. When rainfall occurs, the slope surface layer is close to the outflow channel, and the outflow of K^+, Ca^<2+> and Mg^<2+> is high. (2)In the case of substrate outflow, the outflow channel is deep, the water solubility is excellent, the Na^+ exchange is excellent, and the Na^+ ratio of the inflow is high. 3. The outflow mechanism of the substrate is inclined. The investigation of the inclined surface of the Takeshima test basin shows the following results. (1)(2) The exchangeable base in the soil base is excellent, especially in the surface layer. The exchangeable base in the soil base is excellent, especially in the surface layer. (3)4. In mountain watersheds, the base outflow is recorded in the upper part of the river, and the main reason for the change of the base flow is the change of the base flow in the upper part of the river. This is the first time that the United States has been involved in the war against terrorism, and the first time that the United States has been involved in the war against terrorism, the United States has been involved in the war against terrorism. Special attention should be paid to the construction of a number of projects.

项目成果

成岡朋弘, 小野寺真一, 松本栄次: "風化土層中の溶出過程に及ぼす標高の影響:関東山地花崗閃緑岩地域の例"地形. 23・1. 111-121 (2002)

Tomohiro Narioka、Shinichi Onodera、Eiji Matsumoto：“海拔对风化土壤层洗脱过程的影响：关东山脉花岗闪长岩地区的一个例子”地貌学 23・1（2002）。

T.Naruoka, S.Onodera, C.Fujisaki, M.D.Birmano, K.Takeda, I.Kaihotsu: "Evaluation of cation exchange processes in acid soil slope for solute transport modeling in unsaturated zone"Acta Universitatis Carolinae-Geologica. 46・2/3. 439-441 (2002)

T.Naruoka、S.Onodera、C.Fujisaki、M.D.Birmano、K.Takeda、I.Kaihotsu：“用于非饱和区溶质迁移模拟的酸性土壤坡度中的阳离子交换过程的评估”Acta Universitatis Carolinae-Geologica 46・2。 /3。439-441（2002）