微生物を含めた環境トレーサーで古生層山地小流域における斜面地下水動態を探る

使用包括微生物在内的环境示踪剂探索小型古生代山盆地斜坡地下水动态

• 批准号: 22K05733
• 负责人: 細田 育広
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Forest Research and Management Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K05733/
• 关键词: 古生層; 寡雨; 古細菌; 降雨流出過程; 風化帯; 斜面地下水; 環境トレーサー

水文観測を開始するとともに、出水時の変動を評価するための準備として、対象流域における微生物情報の基底的状態の確認を主としておこなった。山麓露場における2022年の降水量は、過去86年間で8番目に少ない800mm台の寡雨年となった。このため表層土壌水分は、斜面上部(#1)では6月以降概ね-100kPa以下で推移し、10月中に斜面中部(#2)で-200kPaまで、斜面下部(#3)でも-70kPaまでそれぞれ低下した。斜面地下水位は、7月末から観測を開始した#3では大きな降雨イベントに際して上昇がみられたが、#1では地下水面が現れることなく、通年地下水面が維持されることの多い#2でも降雨に対する反応が徐々に小さくなり、11月下旬には観測井の底以下となった。流域の乾燥が進む経過の中で盛夏の8月中旬に採取した#1-3における表層土壌および観測井の底土、斜面山脚湧水点表土、および量水堰堤直上の渓流水の細菌叢解析の結果、古細菌の組成率は#1井戸底土と渓流水で10%前後と他の試料に比べて2倍以上多かった。#1井戸底ではアンモニア酸化・中温タイプと比定されるクレン古細菌、渓流水ではクレン古細菌への寄生に特化したとされるナノ古細菌が主体という違いが認められた。前者は井戸底を含めた土の古細菌の主体をなす一方、後者は#3井戸底土および湧水点表土でもわずかに出現した。さらに流域の乾燥が進んだ11月下旬の流域内数地点の渓流水からも同目のナノ古細菌が3%以上の組成率で検出され、上流ほど組成率が高い傾向が認められた。ほぼ止水状態の山脚湧水における組成率はわずかであり、地下水が渓流中に流出している場合にナノ古細菌の組成率が高くなる可能性が示唆された。出水時の動的な条件下で組成率の変動が確認できれば、斜面地下水動態を探る有効な手がかりを得られるものと考えられた。

除了开始水文观察外，我们主要在目标盆地中确认了微生物信息的基态，作为评估排出过程中波动的准备。 2022年山区山麓的降水量是过去86年中800mm的第八低降雨量。结果，自6月以来，表面土壤水分通常在上坡（＃1）的-100kpa（＃1）中保持在-100kpa以下，并且在10月，在中央坡度（＃2）中跌至-200kpa，在10月的下坡（＃3）中跌至-70kpa。在＃3的重大降雨事件期间，坡度地下水水平上升，该事件于7月底开始观察，但＃1，水桌没有出现，甚至＃2通常会保持全年的水位桌，逐渐减少了对降雨的反应，到11月下旬，它落在观察孔的底部以下。 As the watershed drier progressed, the microbiota analysis of the surface soil and bottom soil of the observation well, the sloped mountain leg spring point surface soil, and the stream water directly above the water volume dam in #1-3, which was collected in the middle of August, during the middle of summer, revealed that the composition of archaebacterium was around 10% for #1 well bottom soil and stream water, more than twice as high as other samples. ＃1观察到，井的底部主要是Clen古细菌，它被确定为一种氨氧化和中等温度的类型，主体是纳米藻，据说它专门从事流水中的寄生的Clen古细菌。前者是土壤中古细菌的主体，包括井底，而后者也略微出现在＃3井底土壤和弹簧表面土壤中。此外，在盆地内几个点的河水中，当盆地干燥时，以3％或更高的成分速率检测到相同的纳米藻，并且趋势在上游具有较高的组成率。几乎停止的山草皮弹簧中的成分速率很小，这表明当地下水流入山流时，纳米藻的组成率可能很高。如果在排水时的动态条件下可以看到组成比的变化，则认为可以提供有效的线索来探索坡度地下水动力学。