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助成番号 153403
研 究 成 果 報 告 書（国立情報学研究所の民間助成研究成果概要データベース・登録原稿）
研究テーマ（和文） ＡＢ

森林生態系における放射性物質の保持メカニズムの総合的把握と生態学的半減期予測

研究テーマ（欧文） ＡＺ

Synthetic investigation on retention mechanisms of radioactive substances in aforested ecosystem and their ecological half life estimation

研究氏
代表名
者

ｶﾀｶﾅ ＣＣ姓）オオテ名）ノブヒト

研究期間 Ｂ

２０１５～ ２０１７年

漢字 ＣＢ

大手信人

報告年度 ＹR

２０１６ 年

Nobuhito

研究機関名

京都大学

ﾛｰﾏ字 ＣＺ Ohte

研究代表者 ＣＤ
所属機関・職名

京都大学・教授

概要 ＥＡ (600 字～800 字程度にまとめてください。)

2011 年 3 月に発生した東日本大震災に伴って福島県で発生した原発事故によって、放射性セシウム（Cs）が周辺の広範な地域に飛散した。森林に沈着した放射性 Cs は生態系内部の、特に植物−土壌間の内部循環系において活発に移動していると考えられ、生態系内の動的な保持メカニズムを正確に把握することは、中長期的に森林内での動態を予測するために極めて重要である。
2016 年までに観測された、落葉広葉樹−アカマツ-混交林とスギ人工林における 137Cs の空間分布と、その経年変化のデータを解析した結果、2012 年において、木本樹体内の 137Cs の分布は、落葉性広葉樹林では、樹皮(20.9 kBq/m2)と枝(5.9 kBq/m2)に多く、スギ人工林では葉(70.1 kBq/m2)と枝(24.9 kBq/m2)に多かった。これは、落葉広葉樹とスギの着葉様式の違いに伴う事故後の 137Cs の初期分布の違いによるもので、その後の林冠から林床への移動のメカニズムの違いに影響することが示唆された。リターフォールと、林内雨と樹幹流による樹冠から林床への 137Cs 移動量は、落葉広葉樹-アカマツ混交林より、スギ人工林で顕著に大きかった。2012 年以降の林床のリター層、土壌、種々の動物群集の各構成要素の 137Cs 量は減少傾向にあった。しかし、樹体内部の 137Cs 濃度は、2015 年末にかけて増加傾向にあった。また、土壌表層部において 137Cs 濃度が上昇していた。
上述のような各構成要素の 137Cs 蓄積量の経年変化から森林集水域の生態学的半減期を推定したところ、2012 年の現存量を起点とする値は約 2 年であり、137Cs の物理的半減期よりも小さかった。しかしながら、観測結果は、同時に沈着後 2 年目の 2012 までに水系を通じた系外への流出が大きかったことと、2014 年以降の系外への水系を通じた流出が極めて小さいことを示しており、今後の減少が長期化することを示唆していた。

キーワード ＦＡ

放射性セシウム

森林生態系物質循環（以下は記入しないでください。）
助成財団ｺｰﾄﾞ ＴＡ

研究課題番号 ＡＡ

研究機関番号 ＡＣ

シート番号- 1 -福島発表文献（この研究を発表した雑誌・図書について記入してください。）
論文標題ＧＢ
雑誌–Cs distributions in soil and trees in forest ecosystems after the radioactive fallout
Comparison study between southern Finland and Fukushima, Japan.

著者名 ＧＡ

Pumpanen, J., M. Ohashi, I.
Endo, P. Hari, J. Bäck, M.
Kulmala, and N. Ohte

雑誌名 ＧＣ

Journal of Environmental Radioactivity

ページ ＧＦ73～81

発行年 ＧＥ

2

論文標題ＧＢ
雑誌

137

著者名 ＧＡ
ページ ＧＦ

01

6

巻号 ＧＤ

161

Role of natural organic matter on iodine and 239,240Pu distribution and mobility inenvironmental samples from the northwestern Fukushima Prefecture, JapanXu, C., S. Zhang, Y. Sugiyama,
N. Ohte, Y.-F. Ho, N. Fujitake,
D. I. Kaplan, C. M. Yeager, K.
Schwehr, and P. H. Santsch

156～166

雑誌名 ＧＣ

Journal of Environmental Radioactivity

発行年 ＧＥ

201

論文標題ＧＢ

福島の森林生態系における放射性セシウムの動態

著者名 ＧＡ

大手信人

6

巻号 ＧＤ

153

6巻号 ＧＤ

58

雑誌

ページ ＧＦ

日本原子力学会誌

発行年 ＧＥ201

著者名 ＨＡ

Ohte, N., M. Murakami, I. Endo, M. Ohashi, K. Iseda, T. Suzuki, T. Oda, N. Hotta, K.
Tanoi, N. I. Kobayashi, and N. Ishii.

書名 ＨＣ

Ecosystem Monitoring of Radiocesium Redistribution Dynamics in a Forested Catchment in“Fukushima After the Nuclear Power Plant Accident in March 2011”175-188

図書589～593

雑誌名 ＧＣ

出版者 ＨＢSpringer

発行年 ＨＤ2016

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ263

著者名 ＨＡ大手信人, 村上正志, 遠藤いず貴, 堀田紀文

書名 ＨＣ

原発事故によって沈着した放射性セシウムの森林生態系における動態. 「森林環境 2016」18-27

出版者 ＨＢ（財）森林文化協会

図書

発行年 ＨＤ2016

総ﾍﾟｰｼﾞ ＨＥ194

欧文概要 ＥＺ
The accident at the Fukushima Daiichi Nuclear Power Station (F1NPS) in March 2011 emitted 1.2 × 1016Bqof cesium-137 (137Cs) into the surrounding environment. Radioactive substances, including 137Cs, weredeposited onto forested areas in the northeastern region of Japan. To clarify the mechanisms of storingand export of 137Cs in forest ecosystem, we have conducted intensive field observations on hydrologicalprocesses and the 137Cs movement and storage in a forested headwater catchment in northern Fukushima.
The observed results in the deciduous-pine mixed forest (DP) plots and the Japanese cedar plantation(CP) plot (2012-2016) showed as follows: In earlier period (2012) at the deciduous-pine mixed forestplots, 137Cs pools of trees were significantly higher in barks (20.9 kBq/m2) and branches (5.9 kBq/m2),
while those were higher in leaves (70.1 kBq/m2) and brances (24.9 kBq/m2) in the cedar plantation. These
differences were caused by initial leaved condition in March 2011 between DP and CP plots. These
difference influenced on the 137Cs movement from canopies to forest floor among them. 137Cs movementwith litter fall, through fall and stem flow waters was significantly higher in CP plot than DP plot.
After 2012, 137Cs pools of litter layer, soils, organisms (including grasses, trees insects, amphibians,reptiles and small mammals) decreased continuously. However, 137Cs pools of woods (both sap wood andhart wood) and the near surface part of mineral soil increased.
By integrating those filed observation on the 137Cs pools of all forest parts, ecosystem level half-life
was estimated. It was approximately 2 years since the situation of 2012, and shorter than the physicalhalf– life of 137Cs. However, the observed results indicated that the 137Cs export through the hydrologicalprocesses was greater in the earlier period before 2012, and that has been significantly small after
2014. This phase change suggests that the 137Cs reduction will be extended for a long period of timein future.

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