原著論文 ORIGINAL PAPER

湿原における植生‐立地環境の関係解析のための水位環境指標値

藤村　善安¹⁾・ 冨士田　裕子²⁾・ 加藤　邦彦³⁾・ 竹中　眞⁴⁾・ 柳谷　修自³⁾

1)北海道大学農学研究科　〒060-0003　札幌市中央区北３条西８丁目北海道大学植物園
2) 北海道大学北方生物圏フィールド科学センター植物園　〒060-0003　札幌市中央区北３条西８丁目北海道大学植物園
3) 北海道農業研究センター　〒062-8555　札幌市豊平区羊ヶ丘１番地
4) 中央農業総合研究センター　〒305-8666　茨城県つくば市観音台３-１-１

Yoshiyasu FUJIMURA¹⁾, Hiroko FUJITA²⁾, Kunihiko KATO³⁾, Makoto TAKENAKA⁴⁾ and Shuji YANAGIYA³⁾: Appropriate hydrological indices for the analysis of the relationship between vegetation and environmental conditions in a floodplain mire.. Ecol. Civil. Eng. 9(2), 129-140, 2006.

1) Graduate School of Agriculture, Hokkaido University, Botanic Garden of Hokkaido University, North 3, West 8, Chuo-ku, Sapporo, 060-0003, Japan
2) Field Science Centre for Northern Biosphere, Hokkaido University, Botanic Garden of Hokkaido University, North 3, West 8, Chuo-ku, Sapporo, 060-0003, Japan
3) National Agricultural Research Center for Hokkaido Region, Hitsujigaoka 1, Toyohira-ku, Sapporo, 062-8555, Japan
4) National Agricultural Research Center, Kan-nondai 3-1-1, Tsukuba, Ibaraki, 305-8666, Japan

Abstract:Investigation was conducted on relationship between vegetation of floodplain mire and fluctuation of water level, in order to clarify specific water level fluctuation and appropriate indices relating to their distribution. Water level was recorded every one hour from May to October in 2002 at an alder forest of back swamp, a fen of back swamp and a riparian herbaceous stands on natural levee at Kushiro mire in Hokkaido. Frequency and amplitude of water level fluctuations and seasonal water level were analysed for each vegetation site. Results showed that the water level of the riparian herbaceous stands changed frequently with high amplitude, and that of the fen was high from spring to summer compared to the alder forest. The water level of the fen and that of the alder forest showed similar fluctuation pattern in frequency and amplitude. Standard deviation of water level had high correlation with frequency, amplitude and seasonal water level, indicating that it was not appropriate index to characterize the water regime among vegetations. There were significant correlation between frequency and amplitude of water level, but seasonal water level was independent to them. In conclusion, we suggest that the indices independently representing amplitude and seasonal difference were effective even though measurement of water table was once a week or a month.

Key words: Frequency of water-level fluctuation, Indices of water-level regime, Kushiromire, Seasonal fluctuation of water-level, Alnus japonica

摘要

湿原における植物群落と水位環境の対応関係を明らかにすることを目的に，1時間に1回の水位測定を行った．測定は北海道東部に位置する釧路湿原において，後背湿地に成立しているハンノキ林，河川の自然堤防上の群落（河辺草本群落）および後背湿地の草本群落（湿性草本群落）で2002年の5−10月にかけて行った．解析では水位変動の頻度，変動幅，季節的な変動をそれぞれ独立に指標する値を用いて，群落間の比較を行った．また植物群落と立地環境を対応づけるための適切な指標値を明らかにするため，水位環境を示す様々な値の相互関係を調べた．
　群落間の比較から，ハンノキ林に対して，河辺草本群落は変動頻度や変動幅の大きい地点に，湿性草本群落は春から夏にかけての水位上昇の大きい地点に，それぞれ成立していることが分かった．このことは水位変動を変動頻度や変動幅，変動の季節性などに分けて考える必要があることを示している．
　水位測定値の標準偏差は変動頻度，変動幅および季節的な変動のそれぞれと強い相関があった．このことは標準偏差によって表される水位変動には，変動頻度，変動幅，変動の季節性の全てが含まれていることを示している．また変動頻度と変動幅に強い相関がみられたのに対して，季節的な変動は独立性の高い値であった．このことから植生との関係を解析する際の水位に関わる指標として，不連続な測定を行った場合でも，季節的な変動を示す値，変動幅を示す値を用いることが有効であることが示された．また水位変動の指標値としての標準偏差は，変動の頻度，変動幅，季節的な変動を含む指標であり，それらを別々に表解することが可能な場合には用いるべきでないと考えられた．

2005年10月7日受付，2006年4月25日受理
1) e-mail: fujimura@cen.agr.hokudai.ac.jp