森林立地57(1),19~31 2015

Jpn J For Environ 57(1), 19-31, 2015

2011年新燃岳噴火による火山噴出物および土壌の諸性質の経時変化について

石 塚 成 宏1・稲 垣 昌 宏1・釣 田 竜 也1・今 矢 明 宏2・浅 野 志 穂3

1森林総合研究所九州支所森林生態系研究グループ,2森林総合研究所立地環境研究領域,3森林総合研究所九州支所山地防災研究グループ

噴火後1年半程度の期間に,火山噴出物がどの程度直下の土壌に影響を与えるかを調べるために,2011年1月に 噴火した新燃岳の火口から3 km程度の地点に5ヶ所のプロットを設定し,火山噴出物と直下の土壌の物理性と化学性の経時変化を調べた。火山噴出物は概ね薄い細粒質の火山灰層と厚い粗粒質の軽石層から構成されていた。これらに含まれる水溶性イオン類や硫黄含有量などは過去の国内の火山灰より相対的に少なかった。水溶性イオンについては,陰イオンでは硫酸イオンが,陽イオンではアンモニウムイオンが優占していた。いずれの層位でも時間の経過にともなって細土中の粘土含量が上昇する傾向があり,粘土の移動が起こっていると考えられた。各堆積物の層厚や全窒素・炭素量,塩基交換容量や交換性塩基量などの経時的変化は少なかった。水溶性硫酸イオンとアンモニウムイオン,全硫黄や可給態リンなどの濃度は時間経過とともに減少する傾向が認められるものの,サンプリング時期によるばらつきが大きく,その傾向は明瞭ではなかった。2011年8月のサンプルではリン酸吸収が認められなかったのに対し,2012年9月の1年半後のサンプルではリン酸吸収が認められ,それと同時にシュウ酸可溶アルミニウムの濃度上昇とピロリン酸可溶アルミニウム/シュウ酸可溶アルミニウム比の上昇が認められた。土壌への物質負荷は,薄い細粒質の火山灰層より厚い粗粒質の軽石層からの方が大きく,時間経過とともに軽石層からの 物質負荷量の寄与が相対的にさらに大きくなる可能性が指摘できる。

Shigehiro Ishizuka, Masahiro Inagaki, Tatsuya Tsurita, Akihiro Imaya and Shiho Asano:A few years alteration of soil physical and chemical properties in the volcanic ejecta and buried soil by the 2011 eruption of Mt. Shinmoe. Japanese Journal of Forest Environment 57:19-31, 2015.

We investigated the changes in soil physical and chemical properties at five plots, approximately 3 km apart from Mt. Shinmoe, with the volcanic ejecta and buried soil from a half year to one and a half year elapsed time from 2011 eruption of Mt. Shinmoe. The volcanic ejecta were composed by thin volcanic ash and thick pumice layer. The water-extractable ions and sulfur content in the volcanic ejecta were relatively smaller than those in the previous reports with other volcanos. The sulfate and ammonium were dominant for the water-soluble fraction. The clay content increased along with the time in any layer, indicating that clay migration had occurred. The thickness of the layer, total carbon and nitrogen content, cation exchangeable capacity and exchangeable cation content little fluctuate during this period. The sulfate and ammonium ion in the water-soluble fraction, sulfur content, and available phosphate seemed to decrease gradually, but the trend is obscure. Although the ejecta did not absorb phosphate up to 1 year after eruption, the ejecta one and half year after eruption was slightly able to absorb phosphate accompanying the increase in oxalate-extractable aluminum and Alp/Alo ratio. With regard to the nutrient load to the soil, because the contribution from thick pumice layer was greater than that from thin fine ash layer, we suggest that the contribution from pumice layer could be more important in the long-term change.

キーワード: 新燃岳,火山噴出物,土壌物理性,土壌化学性,経時変化