カリマンタン熱帯泥炭の有効間隙率と水分動態 Effective Porosity and Fluctuation of Groundwater Table in Tropical Peat of Central Kalimantan, Indonesia ○三宅 龍平 * 井上 京 * アディ・ジャヤ ** ウントゥン・ダルン ** Miyake Ryuhei * , Inoue Takashi * , Adi Jaya ** and Untung Darung** １.はじ めに 泥炭の保全が急務となっているイン ドネシア熱帯泥炭地において, 前報 1) では蒸発散量 と流出の推定を行った。本報では人為的撹乱による 土壌の水分保持能への影響を明らかにするために, 有効間隙率を調べ,年間を通じた減水量(＝蒸発散量 ＋流出量)の推定を行ったので,その方法と結果を報 告する。 ２ .方 法 (1)調 査 地 調 査 地 は 中 部 カ リ マン タ ン州の Kalampangan 地区である(Fig.1)。この地区は 本 来 ,泥 炭 湿 地 林 の 広 が る 地 域 で あ っ た が ,1970 年 Fig.1 中部カリマンタン調査地の概要図 Study site of Central Kalimantan 代後半に移民による入植･開墾が一部で始まると共 に,1997 年には大規模な排水路が開削された。また 1997 年と 2002 年には森林(泥炭)火災 が一部で発生している。このような地区のうち,土地利用条件の異なる複数の地点で,地下 水位･降雨量を観測した。調査地点は次のとおりである。 ･ 林地(Forest)：排水路から約 260ｍ地点の林地 ･ 排水路近傍の林地(Forest-Ditch)：排水路から約 75m 地点の林地 ･ 焼失地(Burnt Forest-1,-2)：森林火災により植被や表層泥炭が焼失した荒地 ･ 農地(Farm Field)：農地化された泥炭地 泥炭の有効間隙率( S ) は ,降 雨 量 ( P )に 対 す る 水 位 上 昇 高 ( ⊿H )の 比 に 等 し い と仮定した(式 1)。一方,蒸発散や流出により,地下水 位 低 下 を 引 き 起 こ す 水分 量 ( -⊿V) を減 水 量 と 定義 し , 有効間隙率と地下水位の変動幅の積として算出した y = 0.622 x + 3.901 R 2 = 0.949 100 降雨量( P )[mm] (2)減水量 ( -⊿V )の推定方 法 (式 2)。 S は Fig.2 の回帰式の傾きで表される。また, 水位上昇中に生じている排水量や,地下水位面より上 の層に捕捉される雨量は,回帰直線の切片に相当する。 50 0 0 50 100 150 水位上昇高(⊿H )[mm] Fig.2 有効間隙率( S )の算出例 ・降雨時： S＝P／⊿H (式 1) (Forest, 2001.3∼2005.5,深さ0.10m付近） ・水位低下時： -⊿V＝⊿H×S (式 2) Example of calculation of effective porosity(S ) *北海道大学大学院農学院(Graduate School of Agriculture, Hokkaido University) **パランカラヤ大学(University of Palangka Raya, Indonesia) キーワード：地下水位変動, 減水量, 森林火災, 熱帯泥炭湿地林 ３.結果と考察 0.0 (1）有効間隙率 ( S )の分布について どの地点においても地表付近ほど有効間隙率が Farm Field, Forest-Ditch で は , 本 来 の 土 壌 (Forest)よ り も 有 効 間 隙 率 が 低 下 す る 傾 向 が 見 られた。一方 Burnt Forest-1 では,火災の前後で 有効間隙率の分布が大きく変化していた。Burnt Forest-2 で は ,地 層 の 浅 い部 分 で 有 効間 隙 率 が 0.8 1.0 0.0 地表面からの距離(深さ）[m] が 多 い た め ,間隙 が 大 きい こ と が 示さ れ た 。 有効間隙率( S ) 0.4 0.6 -0.2 各 地 点の 深度 別有 効 間隙 率を 算出 し た (Fig.3)。 大きい傾向にあった。上層部ほど未分解有機質 0.2 一 様 に 定 ま ら ず ,か つ 季 節 や 年 ご と の 変 化 に つ 0.2 0.4 0.6 Forest Forest-Ditch Burnt Forest-1(火災前) Burnt Forest-1(火災後) Burnt Forest-2(火災後) Farm Field 0.8 1.0 いても不明確であった。これらは火災によって 土壌の物理的性質や構造が複雑に変化したこと 1.2 Fig.3 有効間隙率( S )の深度別分布 Relationship between effective porosity( S ) and depth を示唆する。 （2）減水量 ( -⊿V )と地下水位の関係について 水位がわずかでも低下した日の,地下水位と減水量の 関係をまとめた(Fig.4)。減水量と地下水位のプロッ トは,包絡線より下に分布する。地表面に近い部分で は大きな減水量を有しているが,水位の低下とともに 100 日減水量[mm/d] 2002 年 10 月から 2003 年 9 月までの一年間で,地下 減 水 量 は 急 激 に 小 さ く な る 。 水 位 が 高 い 状 態 (雨 季 ) で減水量が大きかった。これは主に排水によるものと みられる。 排水路近傍の林地では,農地のような高い 排水が生じていると考えられる。一方,水位が低い状 態(乾季)を比較すると,排水路近傍の林地ではやや高 排水路の開削・農地化・火災等の人為的な撹乱に より，熱帯泥炭土壌の有効間隙率が変化しているこ とがわかった。また,地下水位の上昇とともに減水量 が 大 き く な り ,と り わ け 農 地 や 排 水 路 近 傍 の 林 地 で は,本来の状態(林地)よりも減水量が大きく,雨季に おける水分保持能が低下していることがわかった。 -1.2 -0.8 -0.4 0.0 排 水 路近 傍の林 地 (Forest-Ditch) 10 1 -1.6 -1.2 -0.8 -0.4 0.0 -0.8 -0.4 地下水位[m] 0.0 100 日減水量[mm/d] ４.まとめ 1 100 い も の の ,ど の 地 点 も 地 下 水 位 が 低 下 す る と ,水 位 に 関係なくほぼ一定の減水が生じていた。 10 -1.6 日減水量[mm/d] で比較すると,Farm Field＞Forest-Ditch＞Forest の順 林 地 （Forest） 農 地 (Farm Field) 10 1 -1.6 -1.2 Fig.4 地下水位と減水量の関係 Relationship between goundwater level and groundwater table(-⊿V ) 本 研 究 は ,日 本 学 術 振 興 会 拠 点 大 学 交 流 事 業 な ら び に 科学研究費補助金の補助 を得て実施した ことを付記 する。 （1）三宅龍平, 井上京, アディ・ジャヤ, ウントゥン・ダルン(2005):平成 17 年度農業土木 学会講演会 講演要旨集, pp.698-699
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