林床面境界層を考慮した森林地における水循環素過程の定量的評価に関する研究

考虑林地边界层的林地水循环基本过程定量评价研究

• 批准号: 00J00689
• 负责人: 佐藤 嘉展
• 金额: $ 1.73万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-00J00689/
• 关键词: 樹冠遮断; リター遮断; タンクモデル; スギ; マテバシイ; 樹冠形態; 樹冠通過雨; 樹幹流

本年度は,樹冠形態が特徴的に異なる2つの人工林分(スギおよびマテバシイ)における雨水配分の実態を,昨年度までに行った実測データの解析結果から把握し,その結果を反映したモデルの構築を試みた.各林分における林床への雨水到達量(樹冠通過雨量および樹幹流下量)は,樹冠構造(形態および被覆特性)によって,その配分比が大きく異なり,樹冠が厚く枝葉が水平に分岐するスギ林の場合は,林外雨の70%以上が樹冠通過雨となり,樹幹流下量は10%以下になるのに対し,樹冠が薄く枝葉が鉛直に近い角度で分岐するマテバシイ林の場合は,林外雨として供給された雨水の約50%が樹幹流となり,樹冠通過雨量は約35%になることが明らかになった.また,林床に堆積するリター層による雨水遮断量は,リターの堆積量に比例し,各林内に発生する樹冠通過雨量のデータから良好に再現できることがわかり,同一降雨条件下では針葉樹のリターより広葉樹のリターの方がより多くの雨水を遮断する能力があることがわかった.その一方で,リター層からの蒸発速度は,主にリター層内の含水率に規定され,同一含水率条件では針葉樹のリターの方が広葉樹のリターよりも高い蒸発速度を示すことが明らかになった.これらの知見を踏まえて,2段のタンクモデルを構築し,各林内における降雨発生の頻度およびリター層の遮断・蒸発特性を反映した雨水の遮断損失量を推定した結果,林外雨量に対する樹冠遮断率は,スギ林が約20%,マテバシイ林では約15%となり,リター遮断率は,樹冠通過雨量に対する割合で見ると,スギ林で約10%,マテバシイ林では20%にも達し,リター遮断による雨水損失量が森林地における水循環過程の中で重要な水収支項となることが明らかとなった.また,本研究で構築したモデルは林野火災を予測・防止する際に必要となる林床乾燥度の指標としても有用な情報を提供可能であることが示唆された.

今年，我们将根据截至去年的实测数据分析结果，掌握树冠形状不同的两个人工林（日本柳杉和日本柳杉）的实际雨水分布状况，并建立模型反映了我尝试过的结果。在每个森林站到达森林地面的雨水量（穿过树冠的雨水量和顺着树干流下的量）的分配比例根据树冠结构（形态和覆盖特征）变化很大，达到70%以上。森林外的雨水是穿过树冠的雨水。因此，树干径流量不足10%，而在树冠较薄、枝叶接近垂直的立碗藓林中，约50%的雨水以室外雨水的形式供给。显然，通过树冠的降雨量约为35%。研究还发现，沉积在森林地面上的枯枝落叶层截留的雨水量与沉积的枯枝落叶量成正比，并且可以从发生在林地中的穿过树冠的降雨量数据很好地再现它。因此，在相同的降雨条件下，硬木凋落物优于软木凋落物。另一方面，凋落物层的蒸发速率主要由凋落物层的含水量决定，在相同含水量条件下，针叶树凋落物拦截雨水的能力高于硬木凋落物。基于这些发现，构建了两级水箱模型来计算反映降雨发生频率以及各森林枯落物层截留和蒸发特征的雨水截留损失量。树冠截留率在日本柳杉林中约为20%，在日本扁柏林中约为15%，而凋落物截留率（以通过树冠的降雨量的百分比表示）在日本柳杉林中达到约10%，在日本扁柏林中约为15%。日本柏树林中因废弃物截断造成的雨水损失减少至林地。这项研究中开发的模型也可用作森林地面干燥度的指标，这对于预测和预防森林火灾是必要的。有人建议，它可以提供有用的信息。

项目成果

佐藤嘉展, 大槻恭一, 小川 滋: "スギ林およびマテバシイ林におけるリター遮断量の推定"九州大学農学部附属演習林報告. 84. 1-20 (2003)

Yoshinobu Sato、Kyoichi Otsuki 和 Shigeru Okawa：“估算日本雪松和沙门氏菌森林中的枯枝落叶截留量”九州大学农学院实验森林报告 84. 1-20 (2003)。

Sato, Y., Otsuki, K., Ogawa, S.: "Experimental analysis of litter interception of Cryptomeria japonica and Lithocarpus edulis"INTERPRAEVENT 2002. 2. 973-980 (2002)

Sato, Y.、Otsuki, K.、Okawa, S.：“日本柳杉和石果的凋落物拦截实验分析”INTERPRAEVENT 2002. 2. 973-980 (2002)

佐藤嘉展, 大槻恭一, 小川 滋: "リター層による降雨遮断量の推定"第6回 水資源に関するシンポジウム 論文集. 609-614 (2002)

Yoshinobu Sato、Kyoichi Otsuki、Shigeru Okawa：“枯枝落叶层拦截降雨量的估算”第六届水资源研讨会论文集 609-614（2002 年）。