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异なる植生群集の森林成长が森林集水域の水収支に与える影响

本研究成果のポイント

リモートセンシングによって流域内の森林密度の変化を追跡する手法を考案し、森林の成长が流域の水収支に及ぼす影响を明らかにした。

森林フェノロジーの季节性を再现し、树冠蒸発量、蒸散量および土壌蒸発量を个别に评価する新しい手法を开発した。

比较的若い森林や管理の行き届いた森林においては、森林の成长とともに蒸散量は顕着に増加し、地下水涵养量は减少する倾向にあることを明らかにした。

长期的な流域水収支の评価には森林の成长を考虑する必要があり、さらに、森林密度の変化を考虑しない场合は水文灾害リスクの过小评価に繋がることを指摘した。

 

概  要

森林生態系は、流域水循環において重要な役割を果たしている。具体的には、植生タイプ、フェノロジー、森林密度などがそれに影響するが、従来の長期的かつ流域スケールでの水文モデル研究の多くでは、森林面積の変化のみに焦点が当てられてきた。そこで本研究では、植生や管理状況が異なる3つの人工林と1つの原生林を有する西日本の大和川流域を対象に、SWAT(Soil and Water Assessment Tool)を用いて、森林の密度および生態系の長期変化に伴う水収支の変動を精度良く推定できるモデルを構築した。

各森林を対象に针叶树と広叶树の比率の検讨を行い、リモートセンシングにより最近40年以上に及ぶ长期での最大?最小叶面积指数(尝础滨)の定量化を行った。また、尝础滨成长曲线、蒸発散量、実测流量によるモデルのキャリブレーションを実施した。さらに、厂奥础罢の出力结果から10年ごとの树冠蒸発量、蒸散量、土壌蒸発量を个别に评価した。その结果、(1)大気中颁翱2浓度の上昇および経済効果优先の森林管理により、森林の蒸発散量はここ数十年で増加しており、(2)若い森林や管理の行き届いた森林では、森林の成长に伴い水収支が変化していることが明らかになった。

本研究の结果から、长期的な流域水循环研究では、时期や种类の违いを踏まえた森林成长特性の区别や、混合林の详细な定义が必要であることが示された。森林生态系を理解する上で、森林のパラメータや成长特性は非常に重要であると考えられる。

【论文情报】
published in Science of the Total Environment (IF=10.753), 809, 151159, 2022, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.151159


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