ブナの葉の成長に伴う葉内元素組成の変化

4 地 点 で 採 取 し た ブ ナ の 葉 内 元 素 の 分 析 結 果 を 表 5.1 に 示 す 。NMCC の PIXE 分 析 で は Na～U ま で の 82 元 素 を 検 出 す る こ と は 可 能 で あ る が ，葉 内 か ら 検 出 さ れ 定 量 さ れ た 元 素 は 31 元 素 ，4 地 点 全 て か ら 定 量 さ れ た 元 素 は 23 元 素 で あ る 。 主 要 元 素 は い ず れ の 地 点 と も Na，Mg，Si，P，S，Cl，K，Ca，Mn，Fe の 10 元 素 で あ っ た が ， 地 点 別 に 定 量 さ れ た 元 素 を み る と ， 世 界 遺 産 登 録 地 域 内 で も 核 心 地 域 の 櫛 石 山 南 斜 面 中 腹 部（ ク マ ゲ ラ の 森 ）で は Cr，Se，Ru，Hg が 検 出 さ れ

図 5.10 Micro-P IXEの 照 射 試 料

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て い な い も の の ， 他 の 地 点 か ら は こ れ ら が 検 出 さ れ て お り ， 核 心 地 域 と 他 の 地 点 で は 微 量 元 素 に 関 し て 違 い が み ら れ る 。

表5.1 1999年 の 5月 17日 か ら 10月 18日 の 期 間 中 に 採 取 し た ブ ナ の 葉 内 元 素 濃 度 （g/g dry weight）

Elements

Mean*² Range Mean Range Mean Range Mean Range

Na 210 90 - 330 160 90 - 290 190 70 - 420 140 80 - 280

Mg 1320 1160 - 1500 1260 980 - 1630 1320 920 - 1850 1030 820 - 1130

Al 40 ND*³ - 70 50 ND - 130 20 ND - 80 20 ND - 50

Si 1250 750 - 2170 1130 100 - 2110 3680 330 - 8380 10300 2630 - 22600

P 1140 850 - 1560 2370 1210 - 6330 1090 520 - 3290 1310 780 - 1920

S 1550 1310 -1730 1860 1470 - 2850 1490 1010 - 2300 1870 1310 - 2520

Cl 260 130 - 440 160 70 - 220 110 ND - 290 50 ND - 170

K 10800 9530 - 12400 11300 7490 - 23100 9450 7010 - 17400 10500 8860 - 12600 Ca 7220 5620 - 8280 6000 3210 - 8350 5790 3620 - 7190 7800 5660 - 10600

Ti 7 5 - 9 5 ND - 10 5 ND - 16 10 ND - 15

V 1.1 ND - 3.2 0.7 ND - 3.4 ND 1.0 ND - 2.1

Cr ND 1.1 ND - 2.8 0.4 ND - 2.0 0.7 ND - 3.4

Mn 1400 1200 - 1660 500 310 - 620 1000 620 - 1250 610 440 - 920

Fe 94 76 - 107 87 74 - 96 87 60 - 109 96 86 - 118

Co 0.9 ND - 1.9 0.7 ND - 1.2 0.8 ND - 1.6 0.3 ND - 0.7

Ni 3.9 3.0 - 4.9 1.8 1.3 - 2.6 1.4 0.5 - 2.9 1.0 0.4 - 2.1

Cu 7.2 6.0 - 7.8 11.8 6.1 - 25.5 8.2 5.1 - 18.9 7.4 4.2 - 11.2

Zn 23.5 19.9 - 26.4 31.2 17.1 - 60.0 18.6 12.8 - 40.2 18.2 15.9 - 22.6

Ga 0.1 ND - 0.4 0.2 ND - 0.6 0.9 ND - 1.9 0.8 0.3 - 1.3

Se ND 0.1 ND - 0.4 0.1 ND - 0.5 ND

Rb 20.1 16.2 - 25.3 23.9 14.8 - 55.2 24.3 12.1 - 67.8 27.6 15.9 - 41.8 Sr 27.8 20.5 - 33.5 27.1 13.4 - 40.3 22.2 14.0 - 30.2 16.9 12.3 - 24.2

Zr 2.1 ND - 6.0 1.8 ND - 3.4 2.3 ND - 6.0 1.4 ND - 4.1

Nb 0.2 ND - 1.0 ND 0.1 ND - 0.5 ND

Mo 0.2 ND - 1.2 ND 0.1 ND - 0.9 ND

Ru ND 0.6 ND - 2.9 0.4 ND - 2.9 0.4 ND - 2.1

Ag 1.3 ND - 6.5 2.1 ND - 6.8 0.4 ND - 2.7 0.5 ND - 2.3

Cd 1.0 ND - 5.1 ND 1.4 ND - 4.9 4.1 ND - 7.8

Ba 79.8 ND - 140 9.8 ND - 48.8 10.7 ND - 62.7 17.6 ND - 51.7

Hg ND 0.2 ND - 1.2 1.0 ND - 3.2 0.6 ND - 1.8

Pb 1.3 ND - 2.4 1.8 ND - 3.9 1.4 ND - 3.3 2.2 ND - 5.4

*¹ Monitoring site is at the south side of Mt. Kushiishiyama.

*² Not detected cases were assumed to be zero for calculation of mean.

*³ Not detected.

Monitoring site*¹ Futatsumori Tsugaru pass Hakkoda

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主 要 10 元 素 に Ni，Cu，Zn，Rb，Srの 5元 素 を 加 え た 15元 素 に つ い て 葉 の 成 長 と 元 素 と の 関 係 を み る と ， 葉 の 成 長 に 伴 う 元 素 濃 度 （g/g dry weight） の 変 化 パ タ ー ン と 各 元 素 の 相 関 関 係 か ら3グ ル ー プ に 元 素 は 分 類 さ れ る 。図5.11に は ， 3グ ル ー プ の 葉 の 成 長 に 伴 う 各 元 素 の 濃 度 変 化 を 模 式 的 に し ま し た 。グ ル ー プ Ⅰ の Na，Si，Cl は 葉 の 成 長 に 伴 っ て 濃 度 が 増 加 し ，Mg，P，S，K，Ni，Cu，Zn，

Rb の グ ル ー プ Ⅲ は 濃 度 が 減 少 傾 向 に あ る 。Ca，Mn，Fe，Sr の グ ル ー プ Ⅱ は 葉 の 成 長 に 伴 う 元 素 濃 度 の 変 化 は 認 め ら れ な い 。

図 5.12 に は 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 重 量（ 乾 燥 重 量 ）の 変 化 を 示 す 。図 5.13～ 図 5.18 に は 各 グ ル ー プ の 代 表 的 な 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 内 元 素 濃 度 の 変 化 を 示 す 。 グ ル ー プ Ⅰ の 元 素 が 葉 の 成 長 に 伴 っ て 濃 度 が 増 加 す る 要 因 は ，Si に 関 し て は 葉 の 成 長 に 伴 っ て 葉 脈 の 肋 の 部 分 に 蓄 積 さ れ る こ と が 予 想 さ れ る 。Cl に つ い て は ， 白 神 山 地 の 地 点 で は 開 葉 か ら 2 週 目 で そ の 存 在 量 が 確 認 さ れ ， そ れ 以 降 濃 度 が 増 加 し て い る の に 対 し ，八 甲 田 で は 開 葉 か ら 19週 目 で し か 存 在 量 は 確 認 さ れ て お ら ず ， 白 神 山 地 と 八 甲 田 と の 地 理 的 関 係 か ら し て 海 塩 粒 子 に よ る 葉 へ の 付 着 が 考 え ら れ る 。 ま た ，Naも 海 塩 粒 子 に よ る 影 響 が あ る も の と 考 え ら れ る 。 グ ル ー プ

Ⅲ に つ い て は ， 必 須 元 素 で あ る Mg，P，S，K と と も に Ni，Cu，Zn，Rb も 開 葉 か ら 5 週 目 ま で 濃 度 が 急 激 に 減 少 し ， そ の 後 は 緩 や か な 減 少 又 は 横 ば い に 推 移 し て い る 。 葉 の 重 量 （ 乾 燥 重 量 ） と 大 き さ の 変 化 を み る と ， 開 葉 か ら 5 週 目 ま

Ca Mn Fe Sr

Si Cl

Na P S

K Cu

Zn Ni

Rb Mg

Group I

( I ncreased as l eaves d eveloped)

Group II ( N ot c hange)

Group III

( D ecreased as l e aves d eveloped)

図 5.11 ブ ナ 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 内 元 素 濃 度 変 化 の 模 式 図

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で は 葉 の 重 量 お よ び 大 き さ は 増 大 し ， そ の 後 は ほ ぼ 一 定 し て お り ， こ の 変 化 は グ ル ー プ Ⅲ の 元 素 濃 度 の 変 化 と 同 じ で あ る 。し た が っ て ，グ ル ー プ Ⅲ の 元 素 は ， 濃 度 は 減 少 し て い る が ， 葉 一 枚 に 含 ま れ て い る 元 素 含 有 量 は 変 化 し て い な い こ と を 意 味 し ， 開 葉 前 つ ま り 蕾 の 時 に す で に 準 備 さ れ ， 開 葉 後 は ほ と ん ど 葉 内 に 吸 収 さ れ な い も の と 考 え ら れ る 。 グ ル ー プ Ⅱ は ， 元 素 濃 度 と し て ほ と ん ど 変 化 し て い な い こ と か ら ， 葉 の 成 長 に 合 わ せ て 常 に 一 定 の 量 を 必 要 と す る 元 素 と 考 え ら れ る 。

図 5.12 ブ ナ 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 重 量（ 乾 燥 重 量 ）の 変 化（ 津 軽 峠 ， 1999年 5月 17日 か ら 10 月 18 日 ま で の 23 週 間 ）

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図 5.13 ブ ナ 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 内 Si 濃 度 の 変 化 （ 津 軽 峠 ，1999年 5 月 17 日 か ら 10 月 18 日 ま で の 23 週 間 ）

図 5.14 ブ ナ 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 内 Cl 濃 度 の 変 化 （ 津 軽 峠 ，1999 年 5月 17日 か ら 10 月 18 日 ま で の 23 週 間 ）

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図 5.15 ブ ナ 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 内 Fe濃 度 の 変 化（ 津 軽 峠 ，1999 年 5月 17日 か ら 10月 18日 ま で の 23週 間 ）

図 5.16 ブ ナ 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 内 Mn濃 度 の 変 化 （ 津 軽 峠 ，1999 年 5月 17日 か ら 10 月 18 日 ま で の 23 週 間 ）

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図 5.17 ブ ナ 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 内 P 濃 度 の 変 化 （ 津 軽 峠 ，1999年 5月 17日 か ら 10月 18 日 ま で の 23 週 間 ）

図 5.18 ブ ナ 葉 の 成 長 に 伴 う 葉 内 Zn濃 度 の 変 化（ 津 軽 峠 ，1999 年 5 月 17 日 か ら 10月 18日 ま で の 23週 間 ）

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