短報　SHORT COMMUNICATIONS

河畔ヤナギ林の林分構造と流水抵抗 : 堆積土砂の粒度を使用した林分構造の解析

傅甫 潤也^１）*･堀岡 和晃^１）*･田代 隆志^２）

１) 株式会社ドーコン　〒004-8585　札幌市厚別区厚別中央1条5丁目4番1号
２) 北海道開発局　〒060-8511　札幌市中央区北8条西2丁目

Junya DEMPO^１）*, Kazuaki HORIOKA^１）, Takashi TASHIRO^２）: Stand structure and river flow resistance in riparian willow forests : Analyzing stand structure using sediment grain size. Ecol. Civil Eng. 13(2), 155-163, 2011.

1) Docon Co., Ltd., 1-5-4-1 Atsubetsuchuuou, Atsubetsu-ku, Sapporo 004-8585, Japan
2) Hokkaido Development Bureau, 8-2 Chuuou-ku, Sapporo 060-8511, Japan

Abstract: For flood prevention projects, it is important to determine which stand structure variables of riparian forests have the greatest affect on flow resistance. Numerous studies have used hydraulic model experiments to investigate flow resistance, but stand structure dynamics are difficult to incorporate into such experiments. This study examine show river bed grain size reflects the degree of flow resistance by stand structure. We used three sizes of grain : D50 (grain size at 50% of grain size distribution), fine grain (<0.075mm) and very fine grain (<0.005mm). Two kinds of multiple regression analysis were used. The first analysis used forest floor elevation, stand structure (density, clear length, basal area) and floor vegetation (height, coverage ratio) as the independent variables and D50 and fine grain content as the dependent variables. The second analysis extended floor vegetation from the independent variables used in the first analysis. In the first analysis, stand density and clear length were identified as the stand structure factors that most greatly affect flow resistance. In the second analysis, it was difficult to identify the degree to which stand structure factors affect flow resistance. These results indicate that consideration must be given to the effects of micro-topography and floor vegetation when the effect of stand structure on flow resistance is examined for river beds with the three grain sizes. The stand structure variables identified as influential, i.e., density and clear length, are important in studies on flow resistance. In studying riparian forests at different stages of succession, identifying stand structure factors that greatly affect flow resistance may enable examination of how spatiotemporal changes in stand structure influence the flow resistance.

摘要

治水事業において, 流水抵抗に大きな影響を及ぼす林分構造に関する変数をあきらかにすることは重要なことである. 河畔林の流水抵抗に関する研究の多くは主に水理模型実験により行なわれてきた. しかし, 模型実験では林分構造の動態を考慮することは難しい. 本研究では, 流水抵抗に及ぼす林分構造の影響を堆積土砂の粒度から検討した. これには, D50(50%粒径), 粘土･シルト含有率細(<0.075mm), 粘土含有率(<0.005m )の三つの粒度を使用し, 次の二つの重回帰分析で検討した. 第一モデルは, D50, 細粒分含有率を目的変数とし, 水面と堆積地との比高, 林分構造(密度, 枝下高, 胸高総断面積), 林床植生(草丈, カバー)を説明変数としたモデルである. 第二モデルは, 前記の説明変数から, 林床植生を除外した説明変数としたモデルである. これらの結果, 林床植生を考慮したモデルでは, 流水抵抗に影響を及ぼす林分構造因子として, 樹幹密度, 枝下高が抽出された. 林床植生の影響を除外したモデルでは, 流水抵抗に及ぼす林分構造因子を抽出することは困難であった. このことは, 堆積土砂の三つの粒度を用いて, 流水抵抗に及ぼす林分構造の影響を検討する場合には, 徴地形, 林床植生の影響を考慮しなければならないことを示唆している. また, 影響があきらかとなった樹幹密度, 枝下高といった林分構造の変数は, 流水抵抗を検討する際に重要と考えられる. 今後, 遷移段階の異なる河畔林において, 流水抵抗への寄与が大きな林分構造因子があきらかになると, 林分構造の時間的, 空間的変化に応じた流水抵抗の検討が可能になるかもしれない.

2009年10月13日受付, 2010年11月30日受理
* e-mail: jd1603@docon.jp