| 研究課題/領域番号 |
16K07938
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| 研究機関 | 宇都宮大学 |
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研究代表者 |
大澤 和敏 宇都宮大学, 農学部, 准教授 (30376941)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| キーワード | 土壌環境保全 / 環境調和型農林水産 / 土壌侵食 / 水・物質動態解析モデル |
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| 研究実績の概要 |
本研究課題では，農林地や流域における土壌保全および流域水・物質動態解析の主要なシミュレーションモデルであるWEPPを対象として，米国外の日本をはじめとする諸外国でもモデルの適用性を向上させるため，気象や土壌情報を統合的に整備し，その共有化を図るため，資料分析，室内実験，現地試験，そして数値シミュレーションを通して遂行することを目的としている。
平成28年度は，観測値データ生成のアルゴリズムの構築と地上気象観測所のある国内約150地点における1961 年頃から現在までのデータセットを生成した。必要な観測値は，降水量，気温，日射量，風向・風速，露点温度である。降水量以外の要素は，日単位の観測値を使用するが，降水量は降雨流出や土壌侵食に直接的に関わる因子なので，分単位の観測値を用いて最大降雨強度などのデータへ変換した。それとともに，仮想データ生成のための気象要素統計値の解析を，地上気象観測所のある国内約150地点において行った。上述のデータセットから，解析に必要な過去数十年間の気象要素を抽出し，統計値を算出した。必要となる統計値は全部で79 項目あるため，全ての地点で解析を実施するためのプログラムを作成し，自動計算ができるようにした。
また，土壌侵食の主要な要素であるインターリル侵食およびリル侵食の実験系を構築した。インターリル侵食実験に関しては，傾斜枠の製作と降雨や傾斜等の測定条件を決定した。リル侵食実験に関しては，傾斜枠を製作した後に，通水量や傾斜等の測定条件を決定した。一方，沖縄県石垣市における試験圃場において，自然降雨による侵食量の野外試験を実施する観測システムを構築した。斜面長約70m，勾配3%の実際の畑地において，パーシャルフリュームによる流量測定，濁度計と自動採水機によるSS濃度の測定を行い，それらより侵食量を求めるシステムとした。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
現在までの進捗状況としては，概ね計画通り順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
本研究課題は，以下の4つの具体的目標のもとで遂行される計画にある。(a)過去から将来の気象入力要素の全国的整備および統計処理，(b)国内主要土壌を用いた土壌の受食性の系統的評価，(c)土壌物性値を用いた受食性係数の推定法の開発，(d)新たに整備された情報を用いた水・物質動態の地域毎の比較・評価。
平成29年度以降は以下の事項について進める．(a)：解析対象を日本全国として，約150地点の地上気象観測所に加えて約850地点のアメダス観測所の過去数十年分のデータを用いて解析する。また，構築した気象入力要素に，地球温暖化による気候変動の要素を加えた解析を行う。(b)：土壌侵食が顕著である沖縄県(赤色土），群馬県(黒ボク土)，島根県(マサ土），北海道(黒ボク土)などの代表的な畑地土壌を採取して，侵食係数に関する室内実験を実施する。また，沖縄県石垣市における野外試験を継続し，室内実験で得られた結果との整合性を評価する。(c)：(b)で得られた各侵食係数と粒度組成や有機物含有率の土壌物性値を用いた推定式から算出される推定値を比較し，推定式を日本の土壌へ適用できる形へ改良する。また，経験的モデルであるUSLE(Universal Soil Loss Equation)の土壌係数Kを，室内実験によって得られた侵食係数をWEPPに入力して侵食量を求めてから，逆算することによって求める。それによって，経験的モデルのUSLE(およびSWAT)とプロセスベースモデルのWEPPの整合性を高める。(d)：地形，土地利用，営農方法の情報を収集し，GISにまとめ，国内で，土壌侵食および過剰な土砂流出が問題視されている沖縄県，群馬県，北海道などの地域を対象としてWEPPを用いた圃場スケールと流域スケールの解析を実施し，各地域で今後展開すべき侵食防止対策の検討を行う。
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