Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
(2)森林流域生態系の生物相への放射性物質の蓄積の解明:森林や森林渓流の生物相への放射性物質の蓄積量と放射性核種を特定する。

（3）森林流域生態系の食物連鎖網と生物濃縮プロセスの解明：森林の陸域および水域における放射性物質が蓄積する箇所を特定し、水・有機物・土砂における放射性物質の移動・蓄積プロセスを考慮した食物網における生物濃縮を評価する。

また、被災地への復興と寄与については、常に地域と連携した、「現場立脚型」の視点で進める必要があることから、本研究では、研究を進める初期段階から積極的に地域連携を進め、地域の産業復興や地域資源管理の情報として活用し得る研究成果を提供することも目的として進めた。

### 3. 研究開発の方法

## (1) 森林水系ネットワークにおける放射性物質の移動量の把握

福島県二本松市大沢川流域および群馬県みどり市FM大谷山において試料採取を行い、放射性核種濃度の分析を行った。大沢川流域は、口太山を源流とした花崗岩の流域面積1.7km²の流域である。年降水量は1320mm、年平均気温は9.4℃である。流域上流部は、コナラなどの広葉樹林、下流部はスギ・ヒノキ人工林である。大谷山流域は、東京農工大FM大谷山・草木に属し、群馬県東北のみどり市、渡良瀬川の右岸に位置する。9割がスギ・ヒノキの人工林である。年降水量は1425mmである。基岩は秩父古成層に属する。

流域内の森林、渓流、貯水池、砂防ダムなどのCs-137蓄積量を把握し、流出有機物や浮遊土砂の放射性セシウム濃度を特定した。そのために、尾根部や森林斜面で土壌コアサンプルや落葉を採取した。渓床堆積物は、瀬と淵の底質を採取し、各粒度の放射性核種分析を行った。渓流には積算浮遊土サンプラーを設置し、流下懸濁体物質量と放射性核種濃度を分析した。福島県大沢川では、砂防ダム上流河床土砂、堆積土砂、下流河床土砂でも浮遊土砂サンプラーを設置した。試料は、ガンマ線スペクトロメトリーによる核種特定を行った。土壌サンプルは、粒度分析（レーザー回折式：SALD2300）も行った。これらのデータから、流出放射性セシウムの生産源特定のため、トレーザーを用いた生産源推定手法を行った。渓流内のスギ落葉からの溶脱と分解によるCs-137の流出速度評価を目的とした、室内実験とリターバッグ実験を行った。渓流内にリターバッグ（金網：目あい13mm、落葉：約100g）を合計24個設置した。設置後、75、150、250日に回収した。また、4、15日後に回収する短期実験も行った。回収リターのCs-137濃度を測定した。

土壌中の移動可能なCs-137の分画を行うために、福島県二本松市内の畑、水田、森林の21地点から土壌を採取した。試料は室内で2週間程度風乾し、その後、2mmのふるいを通し、礫や植物残渣などを除去した。水溶性画分（蒸留水抽出）、イオン交換態画分（酢酸アンモニウム溶液抽出）、有機物態画分（過酸化水素水溶液抽出）、残渣画分に分離した。pH、陽イオン交換容量、全炭素量、全窒素量の分析を行い、画分結果と相関分析を行った。

## (2) 森林陸域生態系の物質循環と放射性核種の蓄積

福島県二本松市東和地域のスギ、アカマツ、ナラ林の各3か所に試験区を設置した。森林林床のA0層、表層土壌(0-5、5-10、50-100mm深)を採取し、放射性Cs分析を行った。落葉など有機物移動に伴う放射性Cs動態は、リタートラップに及び林床で斜面方向への斜面移動落葉トラップを設置した。A0層直下に、2mm網目を通った有機物をトラップするガラス・ビーズを詰めたコアを設置し、有機物分解（物理的粉碎）による垂直移動にともなう放射性Cs動態を観測した。スギ人工林と落葉広葉樹二次林に小流域観測点を設定し、微地形、毎木調査、立木位置及び数m毎の林床と高さ1m地点放射線量率を測定した。前述の移動落葉、細粒有機物、及び垂直移動有機物トラップなども併せて設置した。2013年3月に福島のコナラ・クヌギ林で伐採・萌芽更新の試験地を設けた。この試験地では落葉除去などの除染試験を行ったが、当年に萌芽更新した萌芽枝（2013年10月採取）にも放射性Cs濃度が検出された。無処理の萌芽更新試験地において2014年9月に萌芽枝の成長と放射性Cs濃度の継続調査を実施した。さらに、単位面積当たりのコナラ・クヌギ萌芽枝への土壌からの移行係数を算出し、耕作放棄地試験地における草本群落及びヤナギの移行係数と比較検討した。

斜面から渓流へのCs-137の移動を評価するために、移動式小型人工降雨装置及び圃場プロット型人工降雨装置（PRRS-P）を使用し散水試験と土壌流亡量及びCs-137移動量の評価を行った。降雨強度50mm/hrで1時間散水を行い、10分毎に2Lの流出水を採取した。採取した水はガラス繊維フィルター（GF/B：粒子保持機能1.0μm）でろ過後、放射性セシウムを分析した。

## (3) 放射性核種の蓄積量と流域空間分布

福島県から関東辺縁部における森林流域内の放射性物質蓄積量と流域からの流出を評価するために、サブ・グループ①で実施している福島と群馬の観測点に加えて、4カ所の流域で観測を行った。東京農工大学FM唐沢山は、標高が90～290mであり、平均降水量1244mm、平均気温13℃である。流域は20年生から50年生の
スギ・ヒノキが優占し、観測期間中に、本数間伐率で50％の列状間伐と点状間伐が実施された。東大秩父演習林の流域は、尾根部の乾性な立地にツガの優占する針葉樹林が、山腹斜面の適潤な立地にイヌブナやブナ、谷沿いあるいは凹地形の湿润な立地にシオジ、サワグルミなどの落葉広葉樹林が分布している。丹沢大洞沢流域（流域5～7ha）は、年平均気温は11°C、年平均降水量は2189 mmである。基岩は風化堆積岩で、シカ食害の影響により河道沿いは40°以上の裸地斜面が分布している。東大樹芸研究所青野地区は、新第三紀中新統の白浜層群からなる褐色森林土に覆われている。平均気温が15°C、年降水量は2270mmである。50％が人工林である。各調査地では、既往の流量観測施設があり流量モニタリングが行われていたことから、浮遊土砂サンプラーを新設した。また、ArcGISを用いて文部科学省航空機モニタリングのエリア内（福島県、群馬県、栃木県、埼玉県、神奈川県、静岡県）に位置する調査地の空間線量率、放射性セシウム（Bq/m²）の空間分布特性を評価した。福島県、群馬県、栃木県のサイトについて、流域への降下量に対するCs-137流出量を算出した。懸濁体は、浮遊土砂サンプラーに捕捉された、有機及び無機成分を含むものとし、一定期間の浮遊物質の総流出量を算出し、その結果に対して、Cs-137の総流出量を算出した。この計算結果と降下量（インベントリーによる推定値）から流出割合を計算した。

## (4) 生息環境及び生物体内における放射性物質量の把握

森林域における動物類の現存量及びそれらの群集構造を把握するために、ピットフォールトラップを設置した。Cs-137濃度及び炭素・窒素安定同位体比分析サンプルを得るために、ベイトトラップ、ビーティング法による採集を行った。ビーティング法は、調査区内の河畔植生の枝を叩き、落下する動物を採集した。カエル類、サワガニや造網性クモ類は、適宜捕獲した。森林域から渓流域へのリターフォール量を把握するために、リターフォールトラップ（直径50cm）を2012年8月から渓岸に5か所設置し、おおよそ一ヶ月毎に回収した。渓流内では、流下する粒状有機物量を把握するために、ドリフトネット（25×25cm、目合い250μm）を設置した。ドリフトネットサンプリングでは、渓流調査区内の5か所に1時間ドリフトネットを設置し、流下物の採集を行った。

渓流域における底生動物群集構造を把握するために、サーバーネット(25×25cm、目合い250μm)を用いて瀬と淵5か所から底生動物の採集を行った。その際、流速、水深、水温、DO、pH、EC、河床構造も記録した。Cs-137濃度及び炭素・窒素安定同位体比分析サンプルを得るために、Dフレームネットなどを用いて採集した。イワナは、体長が異なる個体4～8匹を分析サンプルとして持ち帰った。林床への落下昆虫などの動物類のインプット量を把握するために、パントラップを林床5か所に設置し、一週間放置した。森林域・渓流域の生物サンプルは、実体顕微鏡下で可能な限り下位の分類群まで同定し、個体数と乾燥重量を測定した。放射能測定用100mlプラスチック容器の底面を満たせる程度採取できたものについて、Cs-137濃度分析用サンプルとした。

## (5) 生態系構造の解明と生物濃縮の評価

サブ・グループ④で得られた生物サンプルについて、炭素・窒素安定同位体比（$\delta^{13}\mathrm{C}\cdot\delta^{15}\mathrm{N}$）の分析を行った。分析には、元素分析/同位体比質量分析計（Finnigan MAT社製、MAT252）を用いた。有機物及び動物のCs-137濃度（n=128）に、生態系の種類（森林生態系、渓流生態系）、栄養段階（$\delta^{15}\mathrm{N}$值）、季節の影響を検証するために一般化線形モデル（GLM）を構築した。GLM中の$\delta^{15}\mathrm{N}$値は、それぞれの有機物や動物分類群について3～6回繰り返しで得た$\delta^{15}\mathrm{N}$値の平均値を用いた。応答変数は正規分布に従うと仮定し、リンク関数はidentityとした。統計解析は、R3.0.2（R Development Core Team, 2013）を用いた。

福島県二本松市大沢川で得られた研究結果の一般性を確認するために、飯舘村で放射性セシウム降下量の異なる4カ所の森林流域を対象とした広域観測を2014年8月に行った。各流域において、林床と河床のスギリターの採取、代表生物としてモンカゲロウとイワナ(もしくはヤマメ)を採取した。これらのサンプルについては、安定同位体比分析及び放射性核種分析を行った。

### 4. 結果及び考察

(1) 森林水系ネットワークにおける放射性物質の移動量の把握

①リター供給から渓流での流出：リターフォール量は、年間240～35g/m²であった。渓流周辺の土壌及び落葉では、スギを中心とした落葉層が最も高く、A0層下部が次いで高かった。渓流内の有機物は、林床の有機物よりCs-137濃度が低い傾向がみられた（図2）。林床のCs-137濃度は、季節的な減少傾向が見られるものの、渓流内リターは、その傾向は顕著ではなかった。

リターバッグ実験から、瀬と淵ともに、設置後の時間経過に伴い、Cs-137濃度が減少した。0～4日に30～40％減少した（図3）。重量は、150日後に30～50％の残存重量であった。渓流への流

図２（a）大沢川と（b）FM大谷山の林床と河床のスギリターのCs-137濃度
入後の初期に、4～5割のCs-137流出は溶脱によるものと考えられた。同様に、室内実験においても同族アルカリ金属のカリウムと同様にCs-137の溶脱が確認できた。

河床の堆積土砂では細粒土砂成分のCs-137量が多かった。浮遊土砂流出は、Cs-137の降下量を反映して、福島県のサイトが群馬県のサイトの4倍であった。観測地点とダム上流部における流下物に含まれる放射性核種は10000Bq/kg以上であった。降雨量が大きくなるほど、Cs-137濃度が高くなる傾向が見られた。大沢川流域末端部に位置する、砂防ダムの下流部では、その半分程度になっていた。砂防ダムにおける懸濁体物質の蓄積が下流への汚染物質を緩衝する効果があると考えられた。

渓流の流出物質の供給源を明らかにするため、浮遊土砂、河床堆積物、斜面、林道、尾根（リファレンスサイト）の表層土壌を採取し、Cs-137濃度や有機物含量を調べた。表土の有機物中のCs濃度を明らかにするため、尾根表土から異なる有機物含量の土壌試料を調製し、有機物含量とCs濃度との関係を調べたところ、Cs濃度は有機物含量に対して増加傾向を示し、ロジスティック曲線によって近似できた（図4）。ロジスティック曲線の特性から、表土有機物分、鉱物分のCs濃度を推定できた。流域土砂の潜在的な生産源を表土と土壌母材（土壌深部）の鉱物分及び有機物分の4区分とし、流域の生産源寄与を推定したところ、懸濁体は表土の鉱物分及び有機物分の寄与が高く、河床堆積物はほとんどが土壌深部の鉱物分から供給されたものと推定された。流域斜面の表土に蓄積されたCs-137が、鉱物分や有機物分に吸着された形で河川に供給され、浮遊土砂として流域外に流出する一方、渓流内に滞留するものは少ないことを示唆していた。

図3 河床リターバッグ内の平均スギリターCs-137濃度の変化

図４ 有機物含量とCs-137濃度の関係

②土壌分画による可動放射性セシウムの評価：畑土壌の水溶性画分は1～3%、交換態画分も1～5%であった。有機物態画分は7～22%であった。水田土壌の水溶性画分は抽出されないものの、交換態画分は1～7%であった。森林土壌の交換態画分は6～33%で最も高くなっていた。森林土壌の逐次抽出試験結果においても、交換態画分と有機物態画分割合が多く、森林土壌内では畑土壌、水田土壌と比較し、移行しやすいCs-137が多く存在していると考えられた。

画分間の相関分析では、有機物態画分と残渣画分の間に有意ではないが負の相関関係が見られ、有機物態画分のCs-137は残渣画分へ移行していく関係、あるいは互いに阻害しあう関係にあると考えられた。画分と土壌特性間の相関分析では、交換態画分とシルト含量の間に有意な正の相関関係が見られた。水溶性画分、残渣画分と土壌pH値の間には、有意な負の相関関係が見られた。森林土壤では腐植や土壌有機物量が多かったことから、pH値が高いほど有機物のもつカルボキシル基にCs-137が多く保持されたと考えられた。

## (2) 森林陸域生態系の物質循環と放射性核種の蓄積

①落葉から土壌へのCs-137移行: 林床の放射線量率の経年変化は減少傾向にあり、ナラ林・マツ林がスギ

林よりも減少率が高かった。また、放射性Cs-137の物理的自然崩壊率と比べ、里山の傾斜が緩いスギ林を除き減少率が大きかった。同様の傾向は、林床と鉱物質土壌表層の放射性Cs沈着量の推移でもみられ、放射性Csが斜面方向に移動することで、減少率が高くなっていることが示唆された（図5）。

リターフォールとして林床に供給される有機物は、落葉期である秋に多かった。林床で斜面方向に移動するリターもリターフォールの多い秋に多くなり、かつそのピークはリターフォールピークより1か月遅れでみられた。樹種間ではナラ林＞マツ林＞スギ林の順に側方移動が多く、斜面傾斜が大きいほど高くなる傾向がみられた。スギの

図 5 林床のCs-137沈着量の推移 (2012-2013)
落葉は、小枝部分とともに落ちるため、その形状から移動しにくいことから、傾斜が緩い立地に植栽されているスギ林では、林床リターの側方移動が起きにくいため放射線量率が自然崩壊率と同程度であり、その他の林分ではリターの側方移動が林床の放射線量率の自然崩壊率以上の低下をもたらしているものと推察された。

林床における鉛直方向の放射性Csの移動と蓄積では、放

射性Cs濃度は細粒(2mm以下)の画分で高く、鉱物質土層へはこの細粒画分の有機物とともに移動していると考えられた。しかし、放射性Csの面積当りの蓄積量は、A0層のF3からF4画分に多く保たれていた(図6)。スギ人工林に設置した微小流域試験地におけるA0層厚と林床の放射線量率の分布は、谷筋でA0層厚の比較的厚い場所で放射性線量率が高く、有機物(リター)の移動と蓄積によるホットスポットの形成が示唆される。ナラ萌芽試験地の萌芽は、土壌深さ0-10cmとの比から単位面積当たりの移行係数(面積TF)を求めたところ0.024～0.029となった。同様に耕作放棄地試験地において、地上部植生と土壌深さ0-20cmの放射性Cs量から求めた面積TFは、

図6 鉛直方向の有機物のCs-137 沈着量(kBq)

#### 0.0001から0.001であった。

②土壌流亡に伴う Cs-137 移動：圃場プロット型人工降雨装置を使用し福島県二本松市の2か所で現場試験を行った。表面流出水の流出率は50～92%であった。流出土壌中のセシウム濃度は1115～5552Bq/kgで、畑地土壌中の蓄積量より高くなっていた。また、時間推移はプロットごとに異なっていた。いくつかのプロットで初期の流出土壌中のセシウム濃度が時間とともに低下する傾向が見られた。流出している放射性セシウム量はプロットの存在量により約2倍の違いがあった。また、降雨水の流出量及び土壌流出量が大きいほど、放射性セシウム濃度が高くかつ有機物含有量も高くなっていた。この傾向は、移動式小型人工降雨装置（PRRS-M）による室内実験でも同様の結果が得られた。

## (3) 放射性核種の蓄積量と流域空間分布

各地域における第3次航空機調査による空間線量データ及びC s-134とC s-137合計値は、福島県二本松市で最も高く、群馬県サイトがこれに次ぐ値であった（図6）。各流域ともに、流域上部で標高が高い箇所で蓄積量が高くなる傾向が見られた。懸濁体の放射性セシウム濃度も流域降下量に対応していた。福島県における浮遊土砂流出に占める放射性セシウム濃度が最も高く、静岡県の東大樹芸研で最も低い値となった。ただし、空間分布では、東大秩演習林の流域が、栃木県のFM唐沢山と比較すると高いものの、流出懸濁体に含まれるセシウム濃度

図7 各流域の流出懸濁体に含まれる Cs-137とCs-134

は、栃木県のFM唐沢山で高い値を示していた。これは、栃木県の流域で森林間伐を行う土壌攪乱によって流出 Cs 濃度が上昇したためと考えられた。

各流域の降下量に対する流出率では、既往報告とほぼ同じ $ 0.02 \sim 0.13\% $ と試算された。しかし、FM唐沢山のように間伐施業を行った流域では、1.65%と高い傾向が見られた。間伐施業による作業道設置や斜面や林

えられた。また、丹沢大洞沢流域では、シカの食害による林床植生の衰退とともに、土壌侵食が河川周辺斜面において顕在化している。このような流域特性によって、流出率が変化することが考えられた。

## (4) 生息環境及び生物体内における放射性物質量の把握

森林・渓流生態系を構成する動物種については、各採取日において様々な放射性セシウム濃度の動物種が存在することが明らかとなり、種ごとの放射性セシウムの蓄積様式が異なった。季節間の経時変化は見られなかった。森林と渓流のリター、土壌有機物、粒状有機物を含めた有機物のCs-137濃度では、森林よりも渓流で低いことが明らかになった。これらは、サブ・グループ①の結果と一致した。さらに、森林と渓流の生物では、森林よりも渓流でCs-137濃度が有意に低いことが明らかとなった。以上のように、渓流における有機物からの放射性セシウムの溶脱が、渓流生物の放射性セシウム濃度を下げる要因となることを示唆している（図

図８ 有機物・動物のCs-137濃度
8）。

森林と渓流で得られた動物を食性ごとに分けて放射性セシウム濃度を見たところ、Cs-137 濃度の有意な違いは認められず、植生に応じたCs-137 蓄積量の変化は生じにくいことが推察された。また、渓流内の河床土砂に蓄積した放射性セシウム量を見てみると、瀬と淵どちらでも粒径が小さい土砂ほど Cs-137 濃度が高いことが明らかとなった。そこで、瀬と渓それぞれに選好して生息する底生動物の放射性セシウム濃度を比較してみたところ、淵を好む底生動物で有意にCs-137 濃度が高くなることが判明した。したがって、生息地における放射性セシウム蓄積量は餌資源の汚染とともに、生物へのCs-137 蓄積量を決定する重要な要因となると考えられた。

イワナのCs-137濃度は、体長が大きくなるにした

図9 大沢川のリター、土壌有機物、粒状有機物、デトリタス食者、肉食者の炭素・窒素安定同位体比。(a)陸域と水域、(b)はスギリター、粒状有機物、デトリタス食者、肉食者の区分

がって、大きくなることが判明した。体長と固有代謝率との関係に注目すると、体長が大きくなるにしたがって、固有代謝率は小さくなることから、大きい個体になるにしたがって、イワナの固有代謝率が低下し、放射性セシウムの排出率が下がるために、大きな個体ほど放射性セシウム濃度が高くなることが考えられた。一方、季節ごとにイワナの固有代謝率に注目すると、水温の高い8月でも最も高く、水温が低い2月で最も低かった。このように、イワナの固有代謝率は明瞭な季節変化をもっているにもかかわらず、固有代謝率とイワナのCs-137濃度の負の相関は、群馬のサイトのみで検出され、福島の大沢川では検出されなかった。イワナのCs-137濃度を決定する要因は、固有代謝率だけでなく、餌資源のCs-137蓄積量を詳細に把握することが重要であることが解った。

## (5) 生態系構造の解明と生物濃縮の評価

有機物、生物サンプルの炭素・窒素安定同位体比をそれぞれの調査日ごとにδ^{13}C・δ^{15}Nグラフ上にプロットした（図9）。森林域・渓流域のほとんどの動物は、スギリターの右上方向にプロットされていた。このことから、福島と群馬の調査地では、森林・渓流生態系食

図１０ 窒素安定同位体比と放射性セシウム（ $ ^{137} $ Cs）濃度の関係。(a)森林・渓流生態系、(b)スギリター、粒状有機物、デトリタス食者、肉食者の区分

物網構造は、スギリターを起点としたものが主要であると考えられた。福島の大沢川流域の全調査日で得られたスギリター、土壌有機物、CPOM、FPOM、デトリタス食者、肉食者の炭素・窒素安定同位体比からスギリターに由来する腐食連鎖によって形成される食物網が森林と渓流に存在することがわかった。安定同位体比と動物の放射性セシウム濃度の関係からは、栄養段階が増加するにしたがって放射性セシウム濃度が低下していることが判明した（図10）。生物濃縮について食物連鎖を介して栄養段階の低次の生物から高次の生物へ放

射性セシウムが濃縮されていく現象と定義すると、震災後3年を経た時点では生物濃縮を支持する傾向は確認できなかった。ただし、時間とともに高次の生物への蓄積が卓越する可能性があるので、今後も生物濃縮の有無に注意しながらモニタリングしていく必要があると考えられた。

これらの傾向を、飯舘村から二本松までの降下量の異なる地域で比較したところ、すべてのサイトにおいて、リターの炭素値に対して、消費者の値が右上がりに並ぶ共通の傾向が示された。このことから、リターをエネルギー基盤とした腐食系食物網がすべてのサイトで共通していた。しかし、落葉などの有機物の Cs−137 濃度は降下量が高い地域では、高くなる傾向が見られるものの、生物の Cs−137 蓄積量には大きな違いが見られなかった（図11）。すなわち、地域毎の降下量などを指標とする汚染度の指標は、水生生物の汚染度とは一致しないことがわかった。これらについても、今後の広域モニタリングの継続により、各栄養段階の動物の放射性セシウム濃度を注意深く観測していく必要がある。

図 1 1 降下量に対するCs-137濃度の違い
### 5. 本研究により得られた主な成果

## (1) 科学的意義

森林生態系における放射性セシウムの空間分布は、林相、微地形、立地などに大きく影響されていることが判明した。森林—渓流生態系を構成する物質では、林床の落葉の放射性セシウム濃度が最も高く、福島原発事故によって放出された放射性物質の多くは、陸域に現存していることが明らかとなった。特に、森林土壌では、農地土壌と比べて有機物などに吸着した放射性セシウムが多く、動植物へ放射性セシウムが移行しやすい土壌環境を有していることが示唆された。また、渓流において懸濁体として流出しているものの組成に注目すると、有機物の占める割合が高い場合に、高い放射性セシウム濃度が見られた。とくに、リターが森林から渓流に供給されることで、溶脱によって放射性セシウムがリターから放出されることが明らかとなった。このことから、従来の研究から言われている土壌動態に加えて、森林—渓流域における放射性セシウムの動態では、有機物の放射性Cs濃度及びその移動を追跡することが重要であることを示すことができた（図12）。

図 1 2 生態系放射性Cs動態モデル構築の 枠組み

生物の放射性セシウム濃度は、栄養段階に応じて低くなる傾向が見られた。同じ栄養段階の生物では、林床に生息する分類群の方が、渓流に生息する動物よりも放射性セシウム濃度が高くなる傾向があった。とくに、広域の調査結果では、降下量の多い地域でも、森林と渓流との間で食物網の栄養基盤の放射性セシウム濃度が相違を招いていた。ただし、これらは震災後3年までの結果であり、腐食食者の放射性セシウム濃度と高次捕食者であるイワナの放射性セシウム濃度の違いを生じさせる要因や、これら各栄養段階における濃度の今後の推移などを注意深くモニタリングする必要があると考えられた。また、イワナの放射性セシウム濃度は、体長が大きいほど高くなり、イワナに見られる放射性セシウム濃度の季節差は、水温による代謝率の変化や、餌資源内容の変化に起因することが推察された。

従来の研究では、森林の降下量に対する生物の汚染量の評価が行われてきたが、森林への降下量の多い地域においても、渓流生物相への移行量は少なくなっていた。これらは、水系環境における移行係数などを考慮する場合、基準となる汚染度の評価としては、渓流内のリターが有効であると考えられた（図11）。また、湿润多雨の日本では、落ち葉の森林から河川の流入や土砂流出にともなう有機物動態を考慮する必要があることがわかり、日本独自の放射性Cs動態モデルの構築を進めることが可能となった。これらのモデルよる将来予測研究は、現在、米国ロスアラモス研究所とコロラド州立大学の研究者との共同研究により、実施中である。

## (2) 環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

## 該当なし

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

現状では、生物の放射性セシウム濃度は、栄養段階に応じて低くなることが判明した。本研究は震災後3年目までの結果であることから、腐食食者から高次捕食者への生物間での放射性セシウムの移行については長期的なモニタリングを通して生物濃縮の有無を注視する必要があることが示唆された。また、同じ栄養段階の生物では、林床に生息する分類群の方が、渓流に生息する動物よりも放射性セシウム濃度が高くなる傾向があった。このことは、落葉リターからの放射性セシウムの溶脱が、森林と渓流との間で食物網の栄養基盤の放射性セシウム濃度が相違を招いていることに起因していると考えられた。このように、生物相における放射性セシウムの移行では、従来の水（もしくは底質）と生物の濃度を用いた移行係数の適用のみではなく、食物網を考慮した移行係数などを検討することも必要であると考えられた。

本研究調査地は、平成25年環境省「森林除染に関する当面の整理」によると、エリアCの森林圏に該当し、森林から生活圏への放射性物質の流出・拡散の実態把握と流出・拡散防止対策の推進が必要となる。森林管理を行った場合、作業道や林道の攪乱により土壌侵食が顕在化する。本研究からもセシウムは粘土鉱物に強く吸着し、森林施業による流出量増加も示唆できた。また、人工降雨実験からも侵食土壌でセシウム濃度が高くなる傾向があることが示されている。また、有機物の流亡による生物への取り込みも示唆できた。今後、汚染地域では、「Riparian Zone Management」などの渓畔林域を中心とした保全管理対策を行うことによって、人為的な攪乱などによるセシウムの渓流への流亡を防ぐことが可能である。また、森林斜面、林道作業道、渓流への土砂流出箇所を特定するとともに、具体的に土砂移動を抑制するための簡易な土砂捕捉場（Sediment Fence）を設定するなどが重要である。

流域的な視点での放射性セシウム対策の重要性を示唆することができた。山地森林流域から流出する放射性セシウムの多くは有機物であり、それらは落葉からの溶脱などによって渓流入供給される。これらの有機物は、放射性セシウム砂防ダムやため池に堆積することから、水系網における砂防ダムや貯水池の分布、農地の利用実態の把握、放射性セシウムの空間分布などGISを用いて統合的に解析するデータベースの整備による対策に寄与する基礎情報を提示することができた。
内水面漁業の管理で重要となるイワナなど汚染度では、餌資源や代謝率などを考慮したモデル解析により評価が可能となった。また、イワナの放射性セシウム蓄積量は、かならずしも、その渓流を含む流域のCs-137降下量を反映していないこともわかった。本研究成果から、森林—渓流生態系のアンブレラ種にあたるイワナの放射性セシウム濃度は、餌資源のCs-137濃度が重要であり、かつ体サイズや水温に関連して変動することをモデル化することが可能となり、今後の予測に活用することが出来る基礎データを蓄積できた。

### 6. 研究成果の主な発表状況

## (1) 主な誌上発表

## く査読付き論文>

1) M. Sakai, T. Gomi, M. Nunokawa, T. Wakahara and Y. Onda. Environmental Pollution, 187, 112-115 (2014)

“Soil Removal as a Decontamination Practice and Radiocesium Accumulation in Tadpoles in Rice Paddies at Fukushima”

2) M. Sakai, T. Gomi, RS. Naito, J. N. Negishi, M. Sasaki, H. Toda, M. Nunokawa and K. Murase. Journal of Environmental Radioactivity, 144, 15-20 (2015)

“Radiocesium Leaching from Contaminated Litter in Forest Streams”

3) P. K. Thai, Y. Suka, M. Sakai, K. Nanko, J.H. Yen and H. Watanabe. Environmental Science: Processes and Impacts, 17, 6 1157-1163 (2015)

"Export of Radioactive Sediment from Agriculture Field under Simulated Rainfall in Fukushima"

## (2) 主な口頭発表 (学会等)

1) 佐々木道子、戸田浩人、崔東寿：第2回関東森林学会大会（2012）

「群馬県東部のスギ・ヒノキ人工林と天然性落葉広葉樹林における林床の放射性Cs沈着量」

2) 境優、五味高志、岩本愛夢、岡田健吾：東京農工大学土壌圏セミナー（2012）「森林—渓流生態系の放射性物質移動と生物濃縮の評価」

3) 岡田健吾、岩本愛夢、境優、五味高志：第60回日本生態学会大会（2013）

「イワナ及びそのエサ資源への放射性セシウム蓄積: 福島県大沢川と群馬県大谷山流域における事例」

4) 岩本愛夢、岡田健吾、境優、根岸淳二郎、布川雅典、五味高志：第60回日本生態学会大会（2013）「森林—渓流生態系食物網における放射性セシウムの生物濃縮：福島県大沢川と群馬県大谷山流域の事例。」※第60回日本生態学会大会 生態系管理部門 最優秀ポスター賞受賞

5) 境優、五味高志、若原妙子、恩田裕一：第60回日本生態学会大会（2013）

「表土剥ぎ取りによる除染作業が水田土壌及びトウキョウダルマガエル幼生の放射能汚染に与える影響」

6) 五味高志：平成24年度野生動植物への放射線影響に関する意見交換会（2013）

「森林・渓流生態系食物網における放射性セシウムの生物濃縮-福島県大沢川の事例」

7) P. Somjunyakul, J. Ok, P. Jaikaew, D. Q. Thuyet, H. Watanab, S. Ishihara, T. Iwafune and Y. Kitamura : 日本農薬学会第38回大会（2013）

8) 佐々木道子、藤原佳祐、戸田浩人、崔東寿：第124回日本森林学会大会（2013）「針葉樹林と落葉広葉樹林における林床の放射線量分布と放射性Cs沈着量」

9) 藤原佳祐、佐々木道子、戸田浩人、崔東寿：第124回日本森林学会大会（2013）「福島県二本松市の針葉樹及び落葉広葉樹林における表層土壌の放射性Cs」

10) S. Y. Nam, T. Gomi, Y. Onda, H. Kato and M. Hiraoka: 第124回日本森林学会大会（2013）“Suspended sediment transports after stripe thinning: Monitoring of runoff and Analysis of radiocesium concentration”

11) 佐々木道子、藤原佳祐、戸田浩人、崔東寿：第1回東京農工大学による福島農業復興支援プロジェクトの1年目の活動報告発表・交流会（2013）

「森林の有機物動態に伴う放射性Csの蓄積と移動」

12) 寺崎晶美、Salem Djedidi、横山正、鈴木創三、木村園子ドロテア：日本土壌肥料学会（2013）「土壌性質の違いが福島の農地土壌における放射性セシウムの存在画分に及ぼす影響」

13) K. T. Win, A. Z. Oo, A. Terasaki, H. P. Aung, T. Yokoyama and S. D. Kimura : 日本土壤肥料学会 (2013)
“Influence of water regimes on growth rate, plant radio-cesium uptake and its distribution of Black gram species (Vigna radiata)”

14) 佐々木道子、藤原佳祐、戸田浩人、崔東寿：第3回関東森林学会（2013）「群馬県東部におけるヒノキ樹冠の放射性Cs沈着とリターフォールによる動態」

15) 戸田浩人、藤原佳祐、佐々木道子、崔東寿、金子信博、高橋輝昌：第9回土壌圏セミナー（2014）「福島県の里山における萌芽更新施業と除染活動が放射性Cs動態に及ぼす影響」

16) M. Sasaki, K. Fujiwara, H. Toda and D. Choi: International symposium “Radionuclide dynamics and biological transfers in watershed ecosystems: Toward watershed management in the post nuclear accident period” Tokyo, Japan (2014)

“Radioactive caesium dynamics of 3 kinds of forests in the different area of the deposition densities in Japan”

17) K. Fujiwara, M. Sasaki, Y. Kaneda, H. Toda, D. Choi and N. Kaneko: International symposium “Radionuclide dynamics and biological transfers in watershed ecosystems: Toward watershed management in the post nuclear accident period” Tokyo, Japan (2014)

“Effect of coppicing management on accumulation of radioactive cesium in Satoyama, Fukushima

19) A. Iwamoto, K. Okada, M. Sakai, J. N. Negishi, M. Nunokawa and T. Gomi: International symposium “Radionuclide dynamics and biological transfers in watershed ecosystems: Toward watershed management in the post nuclear accident period” Tokyo, Japan (2014)

“Food web structures and radiocaesium accumulation in stream-riparian ecosystems in Japanese ceder plantation”

20) K. Okada, A. Iwamoto, M. Sakai, J. N. Negishi, M. Nunokawa and T. Gomi: International symposium “Radionuclide dynamics and biological transfers in watershed ecosystems: Toward watershed management in the post nuclear accident period” Tokyo, Japan (2014)

“Feeding-metabolic analysis on seasonal changes of radiocesium concentrations in char (Salvelinus leucomaenis) in headwater streams”

21) 天野浩美、境優、五味高志：第61回日本生態学会大会（2014）

「低線量被曝がアズマヒキガエルの発生・成長過程に及ぼす影響と放射性セシウムの生物学的半減期の推定」

22) 岡田健吾、岩本愛夢、境優、根岸淳二郎、布川雅典、五味高志：第61回日本生態学会大会（2014「山地渓流におけるイワナの摂食・代謝を通した放射性セシウム濃度の季節的変動」

23) 岩本愛夢・岡田健吾・境優・根岸淳二郎・布川雅典・五味高志：第61回日本生態学会大会（2014）「スギ人工林における渓流—渓畔林生態系の食物網構造と放射性セシウム動態の関係」

24) 境優：第61回日本生態学会大会（2014）

「森林—渓流生態系における放射性セシウムの分布と放射能汚染管理の展望」

25) 五味高志：平成25年度野生動物への放射線影響に関する意見交換会（2014）「森林・渓流生態系の食物網における放射性セシウムの生物蓄積」

26) 藤原佳祐、佐々木道子、戸田浩人、崔東寿：第125回日本森林学会大会（2014）「里山除染地における萌芽枝と表層土壌の放射性セシウム」

27) 佐々木道子、藤原佳祐、戸田浩人、崔東寿：第125回日本森林学会大会（2014）「福島県二本松市の大沢流域における有機物と放射性Csの動態」

28) T. Gomi, M. Sakai, K. Okada, A. Iwamoto, J. N. Negishi and M. Nunokawa: Joint Aquatic Sciences Meeting, Oregon, USA (2014)

“Radiocesium concentrations in Salvelinus leucomaenis via resource subsidy in a headwater stream”

(29) M. Sakai, T. Gomi, A. Iwamoto, K. Okada, M. Nunokawa and J. N. Negishi. Joint Aquatic Sciences Meeting, Oregon, USA (2014)

“Radiocesium transfer in forest-stream ecosystem of a headwater of Fukushima, Japan”

30) K. T. Win, A.Z. Oo, H. P. Aung, A. Terasaki, Y. Yokoyama and S. D. Bellingrath-Kimura: 20th
World Congress of Soil Science, Jeju, Korea (2014)

“Differential responses of drought induced reduction in growth rate, plant radio-cesium uptake and distribution between the tolerant and sensitive blackgram species (Vigna mungo)”

31) 戸田浩人、佐々木道子、藤原佳祐、崔東寿：平成25年度東京農工大学による福島農業復興支援プロジェクト成績検討会（2014）

「森林における放射性核種の分布・蓄積と移動」

32) 五味高志、境優、岩本愛夢、岡田健吾：平成25年度東京農工大学による福島農業復興支援プロジェクト成績検討会（2014）

「森林・渓流生態系の放射性物質移動と生物濃縮の評価」

33) H. P. Aung, D. Mensah, S. Djedidi, T. Yokoyama, S. Suzuki and S. D. Bellingrath-Kimura : 第60回日本土壤肥料学会（2014）

“Uptake and Distribution of Radiocaesium by Four Cruciferous Vegetables in Association with Plant Growth Promoting Bacteria”

34) 寺崎晶美、岩崎知世、田中治夫、横山正、鈴木創三、ベリングラート木村園子ドロテア：第60回日本土壌肥料学会（2014）

「土壌性質の違いが福島の農地土壌における放射性セシウムの存在画分に及ぼす影響」

35) S. Djedidi, T. Yokoyama, K. Kojima, H.P. Aung and S.D. Kimura: 第60回日本土壤肥料学会（2014）“Difference in $ ^{137} $ Cs accumulation among Brassica rapa, Brassica juncea and Brassica napus Japanese cultivars grown in a contaminated”

36) 五味高志、境優、岡田健吾、岩本愛夢、根岸淳二郎、布川雅典：応用生態工学会第18回東京大会（2014）

「山地森林流域におけるイワナへの放射性セシウム蓄積量評価：摂食一代謝解析」

37) 五味高志、境優、細田幸介：第126回日本森林学会（2015）

37）五味高応、境優、細田幸升：第126回日本森林子云（2015）

「溶脱・分解プロセスに伴う渓流内リターからの放射性セシウムの流出：フィールドと室内実験による結果」

38) 水垣滋、五味高志、境優：第126回日本森林学会（2015）

「森林山地における流域土砂の放射性セシウム濃度と有機物含量」

39) 佐々木道子、戸田浩人：第126回日本森林学会（2015）

「A0層の詳細分画によるスギ、マツ、ナラ林林床の放射性Cs動態解析」

40) 峯澤知里、佐々木道子、戸田浩人：第126回日本森林学会（2015）

「福島県二本松市における渓畔林の林相の違いが渓床堆積有機物に与える影響」

### 7. 研究者略壓

## 課題代表者: 五味 高志

ブリティシュ・コロンビア州立大学森林資源管理学科博士課程修了、Ph.D.、現在、東京農工大学農学研究院准教授

研究分担者

1) 戸田 浩人

東京農工大学大学院修了、農学博士、現在、東京農工大学農学研究院教授

2）浅野 友子

京都大学大学院農学研究科博士課程修了、農学博士、現在、東京大学演習林講師

3) 布川 雅典

北海道大学大学院農学研究科林学専攻博士課程修了、農学博士、現在、北海道大学 研究員

4) 根岸 淳一郎

## 4 ）根岸 淳二郎

シンガポール国立大学自然地理学専攻博士課程修了、Ph.D.、現在、北海道大学大学院地球環境科学研究院 准教授
## 4 ZD-1202 上流域水系ネットワークにおける森林-渓流生態系の放射性物質移動と生物濃縮の評価

## （１）森林水系ネットワークにおける放射性物質の移動量の把握

国立大学法人東京農工大学

農学研究院 准教授 五味高志

農学研究院 准教授 木村園子ドロテア

<研究協力者>

東京農工大学 特任助教 境優

東京農工大学 地域生態システム学科 細田幸介（平成26年4月～平成27年3月）

東京農工大学 国際環境農学専攻 寺崎晶美（平成25年4月～平成27年3月）

平成24(開始年度)～26年度累計予算額：50,557千円

（うち、平成26年度予算額：10,879千円）

予算額は、間接経費を含む。

[要旨]

スギ人工林を主体とした森林流域では渓流周辺の土壌及び落葉で放射性セシウムが最も高く、A0層下部が次いで高かった。渓流内の有機物は、林床の有機物よりCs-137濃度が低い傾向がみられた。畑土壌の水溶性画分は1～3%、交換態画分も1～5%であった。有機物態画分は7～22%であった。水田土壌の水溶性画分は抽出されないものの、交換態画分は1～7%であった。森林土壌の交換態画分は6～33%で最も高くなっていた。森林土壌の逐次抽出試験結果においても、交換態画分と有機物態画分割合が多く、森林土壌内では畑土壌、水田土壌と比較し、移行しやすいCs-137が多く存在していると考えられた。リターバッグと室内実験から、設置後の時間経過に伴い、Cs-137濃度が溶脱により減少し、下流へ流下していることがわかった。浮遊懸濁体物質は、Cs-137の降下量を反映して、福島県のサイトが群馬県のサイトの4倍であった。観測地点とダム上流部における流下物で多くなるものの、砂防ダムの下流部では、その半分程度になっていた。砂防ダムにおける懸濁体物質の蓄積が下流への汚染物質を緩衝する効果があると考えられた。貯水池においても同様に流下したものが蓄積する傾向が見られた。渓流の流出物質の供給源の解析では、懸濁体は表土の鉱物分及び有機物分の寄与が高く、河床堆積物はほとんどが土壌深部の鉱物分から供給されたものと推定された。流域斜面の表土に蓄積されたCs-137が、鉱物分や有機物分に吸着された形で河川に供給され、浮遊土砂として流域外に流出する一方、渓流内に滞留するものは少ないことを示唆していた。

放射性セシウム濃度変化、森林-渓流生態系、有機物動態、生産源推定、土壌分画

[キーワード]
### 1. はじめに

福島第一原子力発電所の事故によって環境中に多量の放射性物質が放出され、福島県をはじめとする北関東地域などの関東辺縁の地域で高い放射能汚染が発生した。特に、これらの地域の70％以上は森林地域であり、森林から農地へ移行する中山間地域に汚染度の高い土地が多く存在することが明らかとなった（Kato et al., 2012）⁹。とくにスギ、ヒノキ人工林では樹冠に付着した放射性セシウムが継続的に林床や渓流などへ供給されている（Teramage et al., 2014）²²。森林へ降下した放射性物質は、落葉層や土壌層に蓄積されるとともに、森林の物質循環系の中で、さまざまな生物にも取り込まれていくことが予想される。特に、森林流域における渓流では、その一次生産の多くを落葉に依存しており、陸域と水域が密接に関わることによって森林—渓流生態系が成り立っている。そこでは、森林斜面から供給される汚染された土壌や落葉は、水系を通して下流域へ移動する（恩田，2014）¹⁴。すなわち、森林と渓流の有機物導体などの物質移動システムを中心として、原発事故によって降下した放射性物質は環境中を移動し、生物種の体内に取り込まれることが予想されることから（Davis et al., 1958¹）；Yoshjmura and Akama, 2014²⁵）、水系網を通した放射性セシウム動態を評価する必要がある（図(1)-1）。

これらの流域を中心とした、中山間地域では、水資源管理、森林管理、内水面漁業管理などが営まれており、重要な地域産業基盤を構成している（図(1)-2）。そのためには、上流域を構成する森林、渓流への放射性核種の蓄積量、流路を通して下流域へ移動流出する放射性核種量を特定、森林や森林渓流の生物相への放射性物質の蓄積量と放射性核種を特定、森林の陸域及び水域における放射性物質が蓄積する箇所を特定、水・有機物・土砂における放射性物質の移動・蓄積プロセスを考慮した食物網における生物濃縮を評価することが重要となる（図(1)-2）。とくに、放射性物質移動を解明することは、森林—渓流生態系保全だけでなく、森林管理や内水面漁業の管理、これらに関連する除染などの放射性物質管理を行う上では重要な情報となる。さらに、森林流域

図(1)-1 森林と渓流生態系の相互作用と放射性セシウム動態
は、下流域の水田や農地などの農業地帯へ水系ネットワークを通してつながっており、物質循環として重要である（Gomi et al., 2002 $ ^{4} $ ）；五味，2007 $ ^{5} $ ）。すなわち、上流域における放射性物質動態の把握は、流域管理の視点では下流域の農業活動とも密接に関連している。

図(1)-2 流域における森林上流域の重要性と研究概要

## 2 ．研究開発目的

上流域水系ネットワークにおける森林-渓流生態系内の放射性物質移動を、水文プロセス、土壌や有機物の動態、生態系食物網内のエネルギーフローに注目して解明することを目的としている。5つのサブテーマを設定し、森林水文学、河川地形学、森林生態学、河川生態学、生物地球化学、土壌学などの手法を活用し、放射性物質移動の解明を行う。とくに、放射性物質は落葉や土壌などとともに移動し、またその移動態も粒子への吸着からイオン体まで多様である。これらの放射性物質が、陸域や水域生態系を移動しつつ、生物種への取り込みや濃縮が発生していると考えられる。
れる。ここでは、具体的に放射性物質の渓流での移動量を長期的に評価するために、福島、群馬県の森林流域において、河畔域から渓流へのリター供給、水・土壌・有機物流下に伴う水系網ネットワークの放射性物質移動量を評価することを目的とした。

森林流域からの流出土砂や水流出の観測体制を確立するとともに、流出土砂や有機物の放射性セシウム蓄積量の実態を評価する必要がある。森林、農地における落葉・土壌試料を採取し、試料中の放射性セシウムの存在画分を逐次抽出法によって把握した。土壌中における放射性セシウムの存在画分を明らかにする手法を確立するために、土壌中の水溶性画分、有機物態、強固定画分それぞれにどれほどセシウムが存在するのかを明らかにすることを目的とした。

また、河川からの流出土砂が流域内のどこから供給されるかを明らかにするため、浮遊土砂、河床堆積物、斜面、林道、尾根などの表層土壌を採取し、Cs-134濃度、Cs-137濃度及び有機物含量を評価した。これらのデータから、森林域から渓流域にかけての土砂と有機物を介したCs-137流出の評価を目的とした。さらに、森林から渓流へ流入した落葉に付着している放射性セシウムの挙動を評価することを目的とした。
### 3. 研究開発方法

## （１）流域のCs-137動態評価

森林—渓流生態系内を移動する有機物や土砂の放射性セシウム濃度及び存在箇所の違いを明らかにするために、福島県二本松市大沢川流域（図(1)-3）及び群馬県みどり市FM大谷山において試料採取を行い、放射性核種濃度の分析を行った。大沢川流域は、口太山を源流とした流域面積1.7km²の流域であり、安達太田川流域、口太川水系（阿武隈川流域）の支流域上流である。流域の地

図(1)-3 福島県二本松市東和大沢川流域の概要

質は花崗岩である。年降水量は、近隣のアメダス地点（AMeDAS津島）で1320mmである。大沢川流域の地質は花崗閃緑岩である。流域の上流部は、広葉樹林でおおわれているが、約70％はスギやヒノキの人工林である。大沢川下流は砂防指定地とされており、砂防ダムが設置されているが、土砂は満砂していない。大谷山流域は、東京農工大のFM大谷山・草木に属し、群馬県東北のみど

左支司内流路内から増進物を保つ

林道の程直防止工、谷斜面～本与がすびい。

図(1)-4 調査サンプル採取地点（リファレンスを含む）
り市、渡良瀬川の右岸に位置する。約9割がスギ・ヒノキの人工林である。FM大谷山1林班の大谷山小流域試験地では、1978年から水文・水質観測が続けられている。いずれも斜面下～中部にスギ，斜面上部にヒノキが植栽されている。年降水量は、近隣のアメダス地点（AMeDAS黒保根）で1425mmである。標高560～1080mの範囲にあり、一部は亜高山地帯に属し、基岩は秩父古成層に属する。年平均気温は9.4℃である。

森林流域における渓流—渓畔林間さらには森林流域末端における物質移動については、水や土壌流出の移動が想定される箇所にて量水観測堰により水流出を把握した。流出放射性セシウムの生産源を把握する手法として、トレーサを用いた生産源推定手法を用いた（図(1)-4）。流域内の森林、渓流、貯水池、ダムの蓄積量を把握するとともに、流出する有機物や浮遊土砂における放射性セシウムの濃度を特定する。平成24年8月に、大沢川流域において、林床リター、A0層下部土壌、林床植生の採取、河床細粒土砂、砂防ダム上流河床土砂、砂防ダム堆積土砂、砂防ダム下流河床土砂、河床の粗粒有機物、河床細粒有機物、河床リターを採取した。流域内の浮遊土砂生産として、森林斜面、渓岸裸地について土壌を採取した。流域内に林道や作業道がある場合には、その法面や路面の土壌の採取も行った。また、針葉樹と広葉樹の落葉を採取した。渓床堆積物は、瀬と淵について底質を採取し、粒度分析を行うとともに、各粒度の放射性核種分析を行った。流域内には積算浮遊土砂サンプラーを設置することによって、流下する懸濁体物質の量と放射性核種濃度を分析した。さらに、下流部の砂防ダム上流と下流に浮遊土砂サンプラーを設置し、平成24年8月から3〜4ヶ月間隔でサンプラー内に溜まった土砂を採取した（図(1)-4）。

森林域から渓流域へのリターフォール量の季節変動を把握するために、リターフォールトラップ（直径50 cm）を2012年8月から渓岸に5か所設置し、2012年11月、2013年2月、5月、8月、11月、2014年2月、6月、8月、11月にトラップされたリターを回収した（福島県大沢川流域のみ）。回収したリターは、60℃で1週間乾燥し、乾燥重量を測定したのち、放射性セシウム濃度の分析に供し

## リターバック

バッグ全体を水に沈ませ、

金属ベグで四隅を瀕淵の渓床に固定

図(1)-5 リターバック実験の設置手順と回収

た。これにより、リターフォール量（ $ g/m^{2}/yr $ ）を算定した。すべての試料について、ガンマ線スペクトロメトリーによる核種特定を行った。各土壌サンプルについては、粒度分析（フルイとレーザー回折式：SALD2300）を行った。