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グリーンインフラの利用による汚濁負荷削減を目的とした耕作放棄地の再生システム(平成 27年度)
The Restoration System of Abandoned Farmland aimed at Pollution Load Reduction using Green Infrastructure

予算区分
CD 文科-科研費
研究課題コード
1518CD004
開始/終了年度
2015~2018年
キーワード(日本語)
環境浄化,面源負荷,栄養塩,緩衝帯,水質
キーワード(英語)
environmental purification, non-point source load , nutrient, buffer zone, water quality

研究概要

 酪農草地は栄養塩や農薬などの水質汚濁物質の負荷源となっており、下流の湿原や閉鎖性水域への影響が懸念されている。本研究では、河畔緩衝域にある湿潤環境の耕作放棄地を水質浄化機能を備えたグリーンインフラとして積極的に利用することによって、耕作放棄地の抑制と汚濁負荷削減を同時に達成するシステムの構築を目指す。
具体的には、北海道東部の酪農草地流域を対象に、(?)耕作放棄地による汚濁負荷削減効果を調べ、(?)負荷削減に効果的な水文・植生条件を明らかにする。さらに、(?)緩衝帯として期待できる湿潤な耕作放棄地の空間分布を広域的に推定し、(?)緩衝帯として利用した際の流域全体での汚濁負荷削減量を試算する。これらを踏まえ、汚濁負荷削減を目的とした耕作放棄地の有効性と利用可能性をまとめる。 

研究の性格

  • 主たるもの:基礎科学研究
  • 従たるもの:技術開発・評価

全体計画

 研究対象地域は、北海道阿寒郡鶴居村とする。本対象地は一級河川釧路川水系の久著呂川・チルワツナイ川流域、雪裡川・芦別川流域、幌呂川流域下流域の3 流域で構成され、下流部に釧路湿原国立公園が位置する。基幹産業は酪農であり典型的な大規模酪農が営まれている。村独自で家畜糞尿処理施設の整備を進めるなど環境保全型農業への意識は高い。一方、湿原や河川に隣接した草地で耕作放棄が目立ってきており、耕作放棄地の有効利用が大きな課題となっている。
 本研究目的の遂行のために、次に示す4 課題を設定した。1)GIS データベースの構築と耕作放棄地の現状把握。2) 栄養塩浄化機能の評価システムの構築。3) 耕作放棄地における栄養塩浄化量の解明。4) 緩衝帯の分布推定手法の開発と栄養塩負荷削減量の広域評価。

今年度の研究概要

研究開始初年度であるH27年度は1)GIS データベースの構築と耕作放棄地の現状把握、及び2)栄養塩浄化機能の評価システムの構築、に重点を置く。
 1)のGISデータベースの構築では、耕作放棄地の分布を明らかにするために、調査地である鶴居村産業振興課、JA くしろ丹頂、農家等に聞き取り調査を行う。また航空写真を基に、牧草地(耕作放棄地含む)を圃場単位でGIS データ化する。さらに汚濁負荷の情報として、乳牛の飼養頭数と草地更新の頻度・施肥量も聞き取り、GIS の属性情報として入力する。
 2)の評価システムの構築では、1) で抽出した耕作放棄地から栄養塩浄化機能を観測する圃場を2 ヵ所選定する。この圃場内においてレベルとGPS を用いて地形測量を行い、地形勾配が一様な200m×200m 程度の範囲内に、格子状の観測定点(50m ごと)を設定し、各定点の地表から0.5,1.0,1.5,2.0m の深度にピエゾメータを設置する。現地では地表水と地下水水質の試験調査を行い、草地からの水質影響範囲を確認し、評価に適した空間解像度を検討する。また、ハンドオーガーによる土層調査を行い、地下水流の収支を評価する最大深度を決定する。水・栄養塩収支については地表水と地下水の流量をマニング式とダルシー則から求める方法を検討する。

外部との連携

本研究課題は、課題代表者(木塚俊和)の下、以下の研究者が共同して研究を推進する。

研究代表者:木塚俊和・北海道立総合研究機構・環境科学研究センター

研究分担者:亀山哲・国立環境研究所・生物生態系環境研究センター

研究分担者:小野理・北海道立総合研究機構・環境科学研究センター

研究分担者:三上英敏・北海道立総合研究機構・環境科学研究センター

関連する研究課題
  • 0 : 生物・生態系環境研究分野における研究課題

課題代表者

亀山 哲

  • 生物・生態系環境研究センター
    生態系機能評価研究室
  • 主任研究員
  • 農学博士
  • 生物学,情報学,農学
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