四万十川流域モミ天然林生態系におけるカルシウムの循環

抄録

森林生態系の物質循環において、カルシウム、マグネシウムなどの交換性塩基類は、樹木にとっての養分として重要なだけでなく、プロトンの生成、消費にも関わる。交換性塩基の主な供給源は、降水と土壌母材の風化である。これらの寄与は、降水と渓流水の物質収支から評価することができる。本研究は、高知県四万十川流域の鷹取山試験地のモミ天然林において交換性塩基の動態を明らかにした。2011―2015年において主要な物質の降水による負荷量と渓流水による流出量を算出した。樹木の養分吸収量速度は、隣接する流域における過去の調査（Ando et al 1977)から推定した。カリウム、マグネシウム、カリウムの母材からの風化速度はそれぞれ27 kg/ha/yr、36 kg/ha/yr、106 kg/ha/yrであった。これらの物質の降水による供給速度は風化による供給速度の10%以下であった。また、日本の１７流域における年流出量と交換性塩基流出量の関係をRMAで解析した結果、マグネシウム、カルシウムは、年流出量が大きいほど濃度が増加する傾向を示した。年流出量の多い地域では、樹木の吸収量に対して相対的に母材からの風化速度が大きいため、渓流水においてこれらの濃度が増加すると考えられた。