Mol et al.(2003)による〔『Feldspar weathering as the key to understanding soil acidification monitoring data; a study of acid sandy soils in the Netherlands』(417p)から〕

『土壌酸性化モニタリングデータを理解する鍵としての長石風化;オランダの酸性砂質土壌の研究』


Abstract
 Monitoring activities pose special demands on the type of survey results needed. In the early 1990s a soil acidification monitoring methodology was adopted in the Netherlands that learned heavily on methods developed in more fundamental research, most notably the use of proton budgets. Consequently, various controversies still not resolved in the scientific debate reflect on the current practice of soil acidity monitoring and complicate interpretation of the monitoring results. In a pilot study we address the most pressing issues: capacity versus intensity parameters, choice of monitoring objective, and natural variation in the compartment to be monitored. Focus is on the major source of buffering, the possible usefulness of the historic approach, and the regional patterns present in the sandy soils of the Netherlands. In a field campaign 92 locations in sandy regions all over the country were sampled at two depths. The solid phase, the displaced soil solution, and solid phase extractions with 0.01 M CaCl2 and 0.43 M HNO3, for the 184 samples were analyzed by a variety of methods. Aluminum release is the major source of buffering and is shown to contribute substantially to acid buffering already under natural conditions. The predominant Al bearing phases in Dutch sandy soils are feldspars and secondary Al minerals; feldspars are found to be the determinative phase in acid buffering. Application of the historic approach using the subsoil as a proxy for the initial composition of the topsoil proved feasible for this regional dataset. The average depletion of the ANC(s) of 230 mmolc kg-1 in the topsoil matches well with estimates of the total proton load since the last ice age, with the anthropogenic contribution being between 20% and 50%. Fuzzy c-means cluster analyses of the solid phase and soil solution data show a distinct regionality that was also reflected in the parameters generally used to indicate the acidity status of soils, ΔANC(s) and Al/BC ratios. A combined insight into both solid phase and soil solution, based on a comprehensive set of parameters, proves essential for interpreting soil acidity monitoring data.

Keywords: Sandy soil; Acid deposition; Acid neutralizing capacity; Monitoring; Feldspar weathering; Displaced soil solution』

『モニタリング活動は、必要とされる調査結果の種類に特別な要求を出している。1990年代の初期、土壌酸性化モニタリング方法論は、オランダで採用されたが、それはより基本的な研究で開発された方法に多くを習ったもので、とくにほとんどはプロトンの収支を利用するものである。したがって、様々な論争がまだ科学的な議論で解決されておらず、土壌酸性のモニタリングの現在の実施に反映し、モニタリング結果の解釈を複雑にしている。試験研究で、我々は最も差し迫った次の問題に取り組んでいる:強度パラメーターに対する能力パラメーター、モニタリングの目標の選択、およびモニターされる区画における自然変動。緩衝作用の主な供給源、歴史的なアプローチの可能性のある有効性、およびオランダの砂質土壌に存在する地域的なパターンに焦点が合わされている。野外の組織的活動で、国内のあらゆる砂質地域から92地点において2つの深度で試料が採取された。184試料について、固体相、取り出した土壌溶液、および0.01 M CaCl2と 0.43 M HNO3で固相を抽出したものが様々な方法で分析された。アルミニウムの放出は緩衝作用の主要な供給源であり、天然条件下において既に酸緩衝作用に実質的に寄与していることが示されている。オランダの砂質土壌で、卓越したAl含有相は長石と二次Al鉱物である;長石は酸緩衝作用で決定力のある相であることが知られている。表土の最初の組成の対する代用として下層土を用いた歴史的なアプローチを適用することは、この地域の組データに対して実行可能であることが立証された。表土の 230 mmolc/kgというANC(s)の平均的な減少は、最終氷期以来の全プロトン負荷に20%〜50%の人類起源の影響が加わった見積もりとよく合っている。固体相と土壌溶液データのファジーc平均クラスター分析は、土壌の酸性状態を示すのに一般に使われるパラメーターであるΔANC(s) および Al/BC比にも反映された、異なる地域性を示している。パラメーターの広範囲な組合せを基に、固相と土壌溶液の両方に対する洞察を結びつけることが、土壌酸性モニタリングデータを解釈するためには不可欠であることがわかる。』

1. Introduction
 1.1. General
 1.2. Historic developments
 1.3. Analysis of monitoring problems
 1.4. Objectives of this research
2. Material and methods
 2.1. Environmental setting
 2.2. Sampling and analytical procedures
3. Results and interpretation
 3.1. General characterization
 3.2. Differences between top and subsoil
 3.3. Evidence for regional differences
 3.4. Consequences for soil acidification monitoring
4. Conclusions
Acknowledgements
References


戻る