No.174 研究課題 / Project
多摩川中・上流涵養域の渓流水中無機態窒素濃度の地理的分布と窒素循環Regional gradient in inorganic nitrogen concentration in middle and upper basins of Tamagawa River and nitrogen cycling| 学術研究 Academic Research |
No.174 |
|---|---|
| 代表研究者 Principal Investigator |
楊 宗興 Muneoki Yo |
| 所属（採択当時） Affiliation |
東京農工大学農学部助手 Tokyo University of Agriculture and Technology |
| 研究内容要約 Research Summary |
水域生産性の主要支配因子であるNO3の山地渓流水水中の濃度に20倍程度の 違いがあることが個別の研究結果からこれまで知られているが、その理由は不明 である。 NO3このような濃度の違いが本当に存在するのか、存在するとすれば何によっている のかを明かにすることを目的に、人為流入源のない多摩川中ー上流域の渓流水を系統 的に調査した。 その結果、渓流によりNO3濃度が年間にわたって30倍以上も異なること、また、それ が東高西低型の明瞭な地理パターンを示すことが分かった。また、No3濃度はもっとも 下流側のゾーンで70μM以上にも達し、流域への重要な窒素負荷源になっていること がわかった。 渓流NO3レベルを左右しているのは、林業活動に関連した諸因子でも源流域におけ る花崗岩への地質変化の影響でもなく、地域スケールをもつマクロなパラメーターと推 測できた。 しかし、大気から降雨・ドライフォールアウトとして負荷される窒素の影響は、降下物 量の地域差の小ささやNO3渓流の窒素安定同位体比の測定結果などから判断して、 主要なものではなさそうであった。 Cl渓流の濃度がどこも年間ほぼ一定（CV=1.9-11.9%)であるのに、NO3濃度には冬低く 、夏に高いという季節変化（CV=14.0-50.0%)が多くの渓流水に認められた。 また、多摩川以外のいくつかの水系のデータを含む全ての渓流水の3濃度は、集水域 の標高に対して一定の逆相関関係をNO3示すことが分かった。 これらの事実から、濃度の地理的変動は、気温の違いにともなう生態学的な物質循環 の差に起因している可能性があることを明かにした。 Previous individual studies suggest that mountainous streams show about 20 times difference in concentrations of NO3?a major factor of aquatic biological production. However, mechanisms of the difference are not well understood. This research was carried out in order to confirm that concentrations of NO3 actually have variations, and to understand the cause of the differences in NO3 concentrations. To achieve these purposes, we examined water samples taken from mountainous streams in areas without any anthropogenic inflow, namely the middle and upper basins of the Tamagawa River Results were as follows: NO3 concentrations varied from stream to stream, and the maximum difference was more than 30 times throughout the year; there was a clear geographical pattern: high concentrations in the east and low concentrations in the west; and NO3 concentrations reached more than 70 mM much farther downstream, which was a significant source of nitrogen load. It was hypothesized that NO3 concentrations in mountainous streams were dependent not on forestry-related factors or on effects of geological changes in granite in the headwaters areas, but on factors of a regional scale. However, the effects of nitrogen load by precipitation and dry fallout did not seem to be a primary factor, judging from little regional difference in the amount of fallout and the results of analysis based on nitrogen stable isotope ratio. While Cl concentrations in mountainous streams were almost constant (CV=1.9-11.9%) all year round, NO3 concentrations showed seasonal variations: the concentration was low in winter, and high in summer (CV=14.0-50.0%). Also, according to data from some river systems excluding the Tamagawa River , there was a consistent reverse-correlation between NO3 concentrations and the altitude of catchment basins. In conclusion, geographical variations of NO3 concentrations may be attributable to the difference in cycles of ecological matter associated with differences in temperature. |
| 共同研究者 Collaborators |
木平英一、八木一行 |
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