土壌雨量指数を用いた里地里山における土地利用形態別の土壌の保水性・排水性評価

利用土壤降雨指数评价里地-里山地区不同土地利用类型的土壤保水和排水

• 批准号: 21K05837
• 负责人: 江波戸 宗大
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Agriculture and Food Research Organization
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K05837/
• 关键词: 土壌硬度; 雨滴粒径分布; 保水性; 排水性; 里地里山; 土壌雨量指数; 土壌水分; 土地利用形態; 排水性評価; 土壌硬度三次元分布

本研究は、里地里山の土地利用形態が異なる土壌について、雨水の排水・保水機能を土壌雨量指数と関連づけて解明することを目的としており、2022年度は、① 3段タンクモデルを用いた土壌雨量指数の解析を行い、② 雑木林・水田・放牧地に降り注ぐ雨の量と質を経時的に把握し、③調査圃場内に二次元的に配置した土壌水分センサから深さ20cm, 40cmの土壌水分の推移を面的に把握した。研究期間内でもっとも雨量が多かったのは、20時間で98mmの降雨イベントであったが、土壌雨量指数を計算すると、最大で49であった。3段タンクS1, S2, S3の経時的な比率を検討すると、最初のタンクS1は降雨の有無に対する反応性がとても高く、雨の降り始めと共に比率が急増し、雨がやむと比率が急減した。２番目のタンクS2の比率は雨がやむと急増した。放牧地における深さ20cmの土壌水分(4地点)と土壌雨量指数の推移を比較すると、土壌水分の方が早く立ち上がり、雨がやんだ後の減衰はゆっくりであった。土壌雨量指数のパラメータは花崗岩質の場合があてはめられているため、調査地の褐色低地土よりも水の抜け具合が早くなっていたと考えられた。降雨イベント時にレーザー雨滴計で測定した雨滴全ての大きさと速度から５分あたりの雨量と運動エネルギーを算出し、降雨イベントごとに雨量と運動エネルギーを正規化して運動エネルギーと雨量の比を取ると、降雨イベントの中で雨のインパクトが大きいタイミングを評価できた。調査圃場内に配置した土壌水分センサ(4地点)の深さ20cm, 40cmの経時的推移を比較すると、調査圃場の地形や土壌硬度の硬軟の影響が土壌水分の多少に影響していることが明らかになった。調査圃場の西側で相対的に土壌水分が高い傾向にあったが、西側に林地が存在していることが関係していると思われた。

这项研究旨在通过将土壤降雨指数与土壤降雨指数联系起来，以阐明在Satoji Satoyama中具有不同土地使用形式的土壤的雨水的排水和水分功能。在2022财年，1）使用三阶段储罐模型对土壤降雨指数进行分析，2）了解降雨的数量和质量，在混合木材林，稻田和3）了解在调查场中的两极分化的二维传感器中对土壤水分的进展的理解。在研究期间，最大的降雨事件是在20个小时内进行的98毫米降雨事件，但是土壤降雨指数高达49个。考虑到三阶段坦克S1，S2和S3的比率随着时间的流逝，第一个坦克S1对雨水的存在或不存在，并且随着雨水的降雨突然下降，对雨的存在或不存在的比例突然增加，并且随着雨水的降低而降低。随着雨水停止，第二坦克S2的比率急剧上升。将牧场区域深度的土壤水分（4分）与土壤降雨指数进行比较，土壤水分在降雨停止后更快，衰变速度较慢。由于将土壤降雨指数的参数应用于花岗岩样条件，因此人们认为，在调查地点，排水速率比棕色低地土壤的排水速率快。通过计算每5分钟的降雨量和每5分钟的动能，从降雨事件中用激光雨滴计测量的所有雨滴的大小和速度，并使每个降雨事件的降雨量和动能量正常化，以获得动能和降雨的比率，我们可以评估雨量活动的降雨事件的时间。比较在调查场中以20 cm和40 cm的深度放置的土壤水分传感器（四个位置）的进展，据显示，硬质和柔软度对调查场和土壤硬度的地形的影响对土壤水分产生了影响。在调查场的西侧，土壤水分往往相对较高，但被认为与西侧的森林地区存在有关。

项目成果

Rainwater canopy flowpath estimated by raindrop measurements

通过雨滴测量估计雨水冠层流径

• 发表时间: 2023
• 作者: Kazuki Nanko;Richard Keim;Sean Hudson;Munehiro Ebato;and Delphis Levia
• 通讯作者: and Delphis Levia

降雨イベントにおける土壌硬度分布の影響を考慮した土壌水分変化の解析

降雨过程中考虑土壤硬度分布影响的土壤水分变化分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 江波戸宗大;南光一樹
• 通讯作者: 南光一樹