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

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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。