人口酸性雨を散布した場合の土壌通過水の水質変化

The chemical properties of water through the A_0 horizon and surface soil of an Cryptomeria japonica forest and a deciduous broadleaved forest dominated by Quercus serrata were analyzed in the spraying experiments of artificial acid rain. The amounts of cation and anion leached form A_0 and/or soil, and the acidity of surface soil were also examined. The pH of A_0 horizon passing water was similar to that of spraying water. The pH of A horizon passing water gradually declined to 4.5-5.0 in spraying artificial acid rain of pH 3 and stemflow. In spraying artificial acid rain of pH 1, that began to decline at just start of experiment and was stable to about 1.0 of pH. The leaching of ion from A_0 and/or A horizons were apparently recognized about cation, and were greatly influenced by the acidity of spraying water. The pH of soil was gradually declined from the start of experiment, and the trend was clearest in case of the artificial acid rain of pH 1.

　森林土壌は酸に対する緩衝能を持っており，酸性雨に対する緩衝能は炭酸塩，塩吸着，陽イオンの交換，交換性アルミニウムによる４段階の緩衝作用がおこる（石塚ら，1990，石塚，1992）ことがわかっている。森林では，A_0層中や樹幹において有機酸生成や硝化作用が起こる過程で，生態系内からも水素イオンを発生する．森林植生の異なる林分での土壌での酸中和過程についての研究もヒノキ林（竹中ら，1997），フナ林（井上ら，1993），林床タイプの違い（局田ら，1997）なとがある．また，人工酸性雨処理が土壌に及ぼす影響についていくつかの報告があり，人工酸性雨によって土壌のpHが低下する報告されている（越地，1999，岩井ら，1989）．さらに，樹幹流，特にスギの樹幹流のpHが林外雨や林内雨よりも低いことから，樹幹流が土壌の酸性化に及ぼす影響を調べた例は多い（平井ら，1990．1992，森貞ら，1990，汐月ら，1991，松浦ら，1991，松浦，1992，真田ら，1992，中尾ら，1993，米田ら，1995）．しかし，A_0層を形成する有機物層と，A層を形成する表層土壌では，全く性質が異なるが，一般にはA_0層と土壌は一体の物として森林では扱われるために，A_0層とA層を分けて通過水の水質を分けて調べた例は少なく，中尾ら（1997），稲垣（1997）の報告があるにすぎない．
　そこで本研究では，A_0層およびA層での酸性降下物に対する緩衝作用について土壌通過水の水質を分析することにより明らかにするために，土壌カラムを用いて人工酸性雨により多くの負荷を土壌に与え，酸性降下物が現在のまま降り続いた場合の長期的な予測の基礎とすることを目的として，室内実験を行った．
　なお，本研究の一部は文部省科学研究費補助費（基盤研究（A）（1）代表者北海道大学笹賀一郎，11356005）によって行った。