共同研究報告書


研究区分 一般研究

研究課題

 山地流域における水・物質循環の比較研究
新規・継続の別 新規
研究代表者／所属 信州大学理学部
研究代表者／職名 教授
研究代表者／氏名 鈴木啓助

研究分担者／氏名／所属／職名
　
氏　　名
所　　属
職　　名

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 石井吉之 北大低温研

研究目的 日本を含む東アジアでも酸性降水が観測されているが、流域内での酸緩衝機能が高く、酸性降水の影響による陸水域での顕著な被害は顕在化していない。しかしながら、北海道のような寒冷積雪域（冬期にはほとんど融雪が起こらない地域）では、融雪期になると北米や北欧と類似した河川水質変動が見られる。これに対し、本州日本海側のような温暖積雪域（冬期にも降雨や気温上昇によって顕著な融雪が起きる地域）では、冬から春にかけての河川水質は極めて変動性に富んでいる。このように冬から春にかけての河川の水質変動は、積雪地帯における物質循環を端的に物語る現象であるが、解明すべき問題も数多く残されている。
　　
研究内容・成果 乗鞍岳の東側斜面を流れる高山源流域である前川流域において水収支および物質収支に関する検討を行った結果、次のことが明らかになった。
1) 梅雨から秋にかけて降水頻度が高く、これに対応して一時的に流出量も増加するが、基底流量が最も大きくなるのは融雪期である。融雪流出が始まるまでの冬期間には、渓流水のpHと電気伝導度は徐々に増加するが、融雪流出の開始とともに両者は急激に低下する。梅雨や台風による流量増加時にも渓流水のpHと電気伝導度は一時的に低下する。融雪初期には渓流水中のCl-濃度が増加する。また、渓流水中のNO3-濃度は降雨による流量増加時に増加する。このふたつ以外の渓流水中の主要イオン濃度は、電気伝導度の変動とほぼ同期している。
2) 研究対象流域における陽イオンの物質収支では、新しい火山体を基盤とする岩石土壌からの溶出が極めて多いことを反映し、流域への大気沈着量に比べて渓流水としての流去量が圧倒的に多くなる。一方、岩石土壌からの溶出などを考慮する必要のないCl-イオンについては、大気沈着量と渓流水としての流去量がオーダー的にバランスしている。また、NO3-イオンについては、流域内での消費や内部循環によって、流域への大気沈着量が渓流水としての流去量よりも大きくなっている。
3) 研究対象流域の水収支を考える際に標高の低い地点のみの降水量を用いると、流出高超過になる。そこで、暖候期についてはアメダス観測による降水量の高度補正を行い、寒候期については流域内における積雪水量観測結果による降水量補正を行うと、蒸発散量も考慮に入れた収支式でバランスするようになる。
　　
成果となる論文・学会発表等 倉元隆之・鈴木啓助(2006)：北アルプス源流域における積雪中の化学物質動態と河川水質変動．雪氷（日本雪氷学会誌）， 68， 467-480.

鈴木啓助・倉元隆之・田中基樹・村本美智子・南波雅治(2006)：山岳地の源流域における水循環と物質循環．日本水文科学会誌，36，105-116.

大浦典子・鈴木啓助・奈良麻衣子・村本美智子・麓　多門・新藤純子・戸田任重(2006)：貧栄養多雪地域における森林の窒素循環．環境科学会誌，19，217-231.