カンボジア平地熱帯季節林の環境に関する研究清水晃

化予測モデルの開発」，2003 年開始の農水省プロ

1． はじめにジェクト「地球規模水循環変動が食料生産に及ぼすカンボジア国は，インドシナ半島南部に位置し，影響の評価と対策シナリオの策定」，2008 年開始のチベット高原を源とする東南アジアで最長の国際河環境省プロジェクト「メコン中・下流域の森林生態川であるメコン川下流域の国である。国際河川であ系スーパー観測サイト構築とネットワーク化」等でるメコン川下流域の水資源管理等に関わる政府間組ある。

織は，1957 年に旧メコン委員会として設立され，常緑林に関する初期の研究成果についてはプロ

1995 年にメコン川委員会（MRC）として再発足しジェクト成果を中心に公表されているので1, 2），本て活動を継続している。一方，カンボジア国におけ

稿では全体の研究概況とともに落葉林流域の調査・る流域の主要な土地利用である森林に関する調査・研究を中心に常緑林との比較などの成果を説明す

研究は，我々が研究プロジェクトを開始した 2002

る。これらの成果は，研究プロジェクトに参画した年の段階では，フランス統治下の影響が残っていた森林総合研究所をはじめ，東京大学，名古屋大学，内線前までの調査を含めてほとんど実施されていな京都大学，筑波大学などの多くの研究者およびカンかった。このような事情から，この地域はデータ空ボジア森林局の研究者による共同研究の賜である。

白域と言われており，様々なスケールの気候・気象・水循環モデル等やリモートセンシング解析に対2． 試験地の概要と観測システムして検証可能な地上データの無い地域であった。こ

研究対象地域は，図 1 のようにメコン川本流の東のデータ空白域に対して森林環境に関する地上デー

西にほぼ同緯度の流域を選定し，植生の分布に応じタの充実を図り，持続可能な森林管理に資するためて西側のコンポントム州に常緑林流域，東岸のクラにさまざまな研究プロジェクトを推進した。研究開

チエ州に落葉林流域を設定した。常緑林流域は，入始に当たり，カンボジア森林局と合意書を締結し，れ子を含む 4 流域（流域面積 4〜3659 km2）から構協力・連携して研究を進めることで地上データを取成 さ れ， 落 葉 林 流 域 は 大 流 域 1 カ 所（ 流 域 面 積得する観測サイト選定・設営を円滑に行うことがで2245 km2）である。

き，多くの困難な問題を克服して現在まで約 10 年間にわたり研究を継続している。

この流域の中に，高さ 60 m（常緑林）および 30 m（落葉林）の森林気象観測タワー（写真 1 および図 2

参画した主な研究プロジェクトは，2002 年に開参照）を建設し，大気平均値系のデータや乱流変動始した文科省の RR2002 プロジェクト「アジアモン観測による森林と大気との様々なガス交換過程の解スーン地域における人工・自然改変に伴う水資源変析を実施している。さらにタワーサイトを中心に遮Akira Shimizu : Research on the Environment of Tropical Seasonal Forests in Flatlands in Cambodia
森林総合研究所九州支所 地域研究監
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断観測による降雨の配分や土壌水分変動，樹液流計

動や浅層および深層地下水の水位，地温変動なども測などの各種個別水文現象の観測も継続している。

デジタルデータとしてロガーに収録することとしこれらの観測地点を含む森林植生の分布や生理特性た。また，個別樹木の蒸散量推定のためグラニエ法

および土壌型・土層厚等に関する森林立地特性の研による樹液流速測定を行い，対象木にセンサーを設究を数 ha 規模のプロットを設定することにより実置して計測を行った。

施し，基盤となる森林の実態について詳細に調査研

降水量は遮断雨量の解析に使用する直近のオープ究している。加えて，より広域の森林変動を衛星観ンスペースに基準の雨量計を設置して測定したが，測データから把握する準リアルタイムの全自動処理

流出解析のために可能な範囲で流域内にできるだけシステムを開発し，500 m メッシュ単位で森林生態多数の雨量計を配置した。遮断雨量解析のための機系の変化把握を継続するシステムを開発した。

器も多数の対象木に取り付けた。このようなセンサーやデータロガ−には電源が必要であるが，本地平地熱帯季節林流域の水環境観測システムの構築域のような山間部には当然 AC 電源は整備されてい平地熱帯生態系成立の重要なファクターである総ない。したがって，ソーラーパネルとバッテリを組合的な水環境をモニタリングし，その特性を解明すみ合わせた電源供給システムを設計し，すべての供るために，カンボジア国の主要森林タイプである常給電力をまかなっている。これらのタワーおよびプ緑林と落葉林を対象に，森林気象総合観測タワーをロットサイズの観測に加えて流域単位での水流出解中心とする森林水循環観測システムを構築した。森

析を行うために，対象河川の流域出口部分で水位観

林気象要素としては，日射量や長波放射量などの放測を行い，流出量を圧力式水位計とブザー式水位計射測定や 3 杯風速計，風向計などによる風向・風速を併用して継続的に取得した。測定ポイントは，河測定，温度・湿度・気圧・地中熱流量などの一般気道断面が土砂の堆積・浸食により変化せず，洪水時象要素測定をさまざまな高さで実施し，乱流観測はでも比較的安定した流れを維持できる地点を選び，超音波風速計や湿度変動計，二酸化炭素変動計，メ河道断面測量および流速分布調査を行って水位−流タン変動計などを組み合わせてタワー上部に設置す量曲線を作成し，流量データを取得した。また，安るとともに，下層植生対象の観測など目的に応じて定同位体解析による流域の水通過時間を推定するた比較的低い位置にも設置した。一般気象および乱流めに，人力による採水と 1 日 1 回の水位計測も平行変動計測はそれぞれ対応するデータロガ−に時間解像度に応じてデータ集積した。さらに，土壌水分変図 160

常緑林流域と落葉林流域の位置図
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写真 1 常緑林（左 : 高さ 60 m）と落葉林（右 : 高さ30 m）に建てた森林気象観測タワー
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学的非破壊測定を毎月 1 度行った。また，同サイト
内で掘削した幅 2×2 m の大型土壌断面を深さ 2 mまで掘削し，土壌断面観察および記載を進めた。本
落葉林地域の土層厚分布を把握するために 4 ha 固定試験地内および周辺地域で簡易貫入試験による土層厚測定を行い，樹高や微地形との対応関係を検討した。
また，常緑林における林分レベルの生理特性を解図 2明するために，樹高 30 m 以上の林冠木から林床のタワー観測模式図低木まで様々な樹種の葉の光合成速度，窒素濃度，形態を測定し，林分レベルでの生理特性の解明を進して行った。
これらの施設は，現地住民にとっては初めて見るめた。林床から林冠までの高さ 0.8 m〜33 m までのもので，森林地帯の中に急に作られて観測活動が開18 樹種 24 個体の葉を採取し，光合成に関係する柵始されることから不測の事態も予想されるため，次状組織やクチクラ層の厚さ，気孔サイズと密度，葉のような周知活動を行った。施設を設置した常緑面積あたりの葉重（LMA），窒素・炭素濃度，葉の林，落葉林ともに本格的な観測開始前に，各地域の炭素安定同位体比，および葉の光合成・呼吸・蒸散長を含む多数の現地住民（子供含む）や各種現場行速度を測定した。

政官などにタワーサイトに集まって頂き，農林省の副大臣や森林局長，対象地域の知事等関係組織長か衛星観測による森林環境情報の準リアルタイム取ら研究プロジェクトの目的や成果の意義などを十分得処理システムの開発方針に説明するタワー観測式典を開催し，地域の協力・タワーを含む地上での森林観測は，時々刻々森林連携により破壊やいたずらなどの防止，安全な施設生態系の活動を記録しているが，そのデータは森林の管理に努めることとした。このような活動の結の季節的変化や開発による変化などの影響を受けて

果，本プロジェトでは人為的な施設の被害はほとんいる。そのため，観測サイト周辺の森林生態系の質どなく，維持管理が行われている。

的な変化を把握しておくことは不可欠である。しかし，毎日継続している地上計測のタイムスケールと熱帯季節林生態系の種多様性と立地環境に関する同程度で森林変動をとらえることは極めて困難で調査観測プロットの設置あった。そこで，衛星観測データから森林開発状況

常緑林サイトにおける調査研究と同様に，落葉林や環境パラメータの変動を把握する準リアルタイム地帯に構築された上記水環境観測サイトを包含するの全自動処理システムを開発し，メコン中・下流域

ように 4 ha 固定試験地を設置し，立地環境情報とにおける継続的な地上観測と同期できるように，植生情報を組み合わせた熱帯季節林生態系データ

500 m メッシュ単位で森林生態系の変化把握を継続セット作成や特性評価のために植生・土壌に関するするシステムを開発することを目的とした。メコン

精密調査を行った。対象とする落葉林に設定した中・下流の全域を高頻度に観測できる MODIS の人

200 m×200 m の 4 ha 植生調査プロットにおいて，工衛星データから森林伐採や火災等による森林開発

植生の広域精密調査を 10×10 m プロット 400 箇所

状況を準リアルで把握するための一連の処理手法をで行い，樹種組成・樹木密度・樹高・胸高直径・胸開発した。開発したシステムを計算機システム上に高断面積合計・植被率等を測定した。試験地の葉群実装し，近年の森林変化把握を自動的に継続するこ動態を明らかにするため，葉面積指数（LAI）の光ととした。

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No. 87（2013）61樹種であるフタバガキ科個体間および樹種間の落葉3． 成果の概要期間のずれにより，林分としての完落期間は存在し平地熱帯季節林流域の水環境観測システムによるないことが確認された。落葉林の下層植生の LAI

研究成果

は上層植生の 3〜5 倍存在し，生態系水循環の駆動水流出量については，落葉林流域では常緑林流域力として重要な存在であることがわかった。一方，とは異なり，乾季末に河川水量がほとんど停止ある

落葉林の LAI は上層＋下層で常緑林の LAI とほぼいは極めて少なくなるという特徴が観測された。一同等となることが，クラチエ，コンポントム両サイ方，流出量に影響する蒸発散量については，常緑林

トでの測定値から明らかになった。

流域では季節変化が少なく安定しているが，落葉林

常緑林の葉の LMA，クチクラ層，表皮層は樹高

流域では乾季と雨季の間で明瞭な違いが認められに従って増加したことから，林冠層の葉は高い耐乾た。この流出量と蒸発散量解析から，乾期になると性を持ち，林冠層の高温・乾燥環境に順応している

落葉林流域では土層が非常に薄いため，貯留されると考えられた。一方，葉の光合成速度は林冠層で低水分が極めて少なくなり，河川流出や蒸発散に供給下しており，葉の光合成速度と気孔コンダクタンスする水量を賄うことができなくなると考えられた。には強い正の相関が見られたことから，林冠層でのしたがって，当該地域の森林タイプを支配する主要光合成速度の低下は気孔制限によるものと考えられな要因として土壌特性の中でも特に土層の厚さに起た。一方，林冠層での気孔コンダクタンスの低下は，因する乾季土壌水分状態が抽出された。また，常緑林冠層での葉の水利用効率を増加させ，耐乾性を高林では観測データセットに基づいて，蒸発散量，気めるのに貢献していることも明らかになった。以上

象要素から算出した可能蒸発散量および地下水位のから，カンボジア熱帯常緑林では，樹木の葉は垂直月平均量を 2004 年〜2007 年の 4 年間にわたって比方向に大きく変わる環境に対して，形態と機能の両較した。その結果，常緑林の厚い土層は大量の水を面を変化させることで順応していることが明らかに保持することにより乾期においても蒸発散の制限はなった。

ほとんど発生せず，植生の維持と周辺環境の安定化

デ−タセットの作成のためのバッファの役割を果たしているものと推察

上記の常緑林流域と落葉林流域における観測によされた。これらの結果に関連の個別水文現象（遮断り蓄積した水文や森林環境のデータを整備し，デー蒸発，土壌水分，浅層地下水，安定同位体解析，樹タセットを作製し，衛星解析等も含めて森林総合研

液流に関する研究など）の研究成果も整合的に得ら究所の Website で公開した。プロジェクト Website

れている。

http://www.ﬀpri.aﬀrc.go.jp/labs/cwcm/index.htm

熱帯季節林生態系の種多様性と立地環境に関する

衛星観測による森林環境情報の準リアルタイム取研究成果

得処理システムの開発

落葉樹サイトの調査により，落葉性のフタバガキ

本課題ではまず，季節変化を含む森林の変化を準科・シクンシ科樹種が優占するプロットの樹木密度リアルタイムで捉えることを可能にするアルゴリズ−12−2は 538 tree ha ，胸高断面積合計は 13.3 cm m ，ムを開発した。MODIS データ（空間分解能 500 m）

平均樹高は 8.7 m，最大樹高は 27.1 m，出現樹種数の記号列処理による離散的状態空間モデルを利用しは 46 種と確認された。また，微地形測量により作た異状検知法を開発することで，森林開発地を適切成した DEM を使用して下層植生と微地形との間にに抽出することができた。さらに，衛星観測データは明瞭な対応関係を確認した。さらに，落葉林の植から森林開発状況や環境パラメータの変動を把握す生の特徴を葉群動態に注目して明らかにした。優先る準リアルタイムの全自動処理システムを計算機シ

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No. 87（2013）ステム上で実装するために，ハードウェア，ソフトプロジェクト開始後，2 回目の総選挙以降は徐々ウェアのシステム化を行った。その結果，森林開発に社会的安定が進んでいることが毎回の出張時に感状況を MODIS データから準リアルタイムで把握すじられ，普通に 4‑6 人くらい乗車した 50 cc バイクるシステムを PC 上で実装することができた。このが大量に走っていたプノンペンの町では，今や道路システムを運用して，森林開発地の抽出処理の堅実は多くの車でひしめくような状況になり，町中の渋性を確認し，全処理をスクリプト化して自動化を完滞も常態化しつつある。このように都市部では，国了させた。これによってワークステーションレベル

際社会の支援により，開発・発展が急速に進みつつの汎用 PC 上で動くソフトウェアとし，準リアルタあるが，いまだ，地方山間部では生活レベルの向上

イムでメコン川中下流域の全域（北緯 5〜35 度，東が遅れており，森林地域の開発に期待が持たれてい経 90〜110 度）を対象とした森林開発監視を可能にるし，急速に増えつつある若い世帯の居住・生活地した。実際に継続されるモニタリングは，ミャン域としても森林は期待されている。一方，これまで

マー，ラオス，タイ，カンボジア，ベトナムの 5 カ

述べたようにカンボジア国はインドシナ半島ではほ国全域をカバーしている。MODIS を用いたこのよ

とんど残っていない熱帯平地季節林が大量に存続しうな全自動システムは世界初のシステムである。ており，これらの森林を無計画に開発されないため準リアルタイムシステム Website アドレス http://にも森林の環境に関する総合的データに基づいた森林管理計画が必要であることは論を待たない。我々

157.82.154.31/FDPDS.html

4． カンボジア社会の発展と今後の研究プロ
ジェクト推進が現地研究者と共同で推進している研究プロジェク
トは，このような目的に合致した観測システムを有しており，カンボジア国の森林分布の大宗を占める研究開始当初は，毎回警備の兵隊が同行して試験主要な森林タイプである常緑林，落葉林を対象とし地での作業を行っていたことを考えると，カンボジている。本観測システムのデータはその精度を維持

アの社会情勢は現在とても安定した環境となっていしつつ，欠測無く安定的に取得され，解析することることが強く感じられる。プロジェクト期間中に 2により，成果を現地に還元するとともにデータ空白回の総選挙があり，今年も総選挙の年であるが，最域のデータセットとして整備していくことが肝要で初の総選挙前にプノンペンで発生した暴動で滞在しある。そのためには，現地機関と緊密に連携して観たホテルが焼き討ちに合ったことがずいぶん前のこ測システムの保全・管理を継続していくことが重要とにように思われる。焼き打ち時には，試験地サイである。

トにいて問題は無かったものの，帰国便の飛行機が我が国としてもデータ空白域に設置した観測シスすべて飛ばなくなるなど現地社会の不安定感はこれテムを十分に活用し，また維持管理して本地域の発までに経験したことの無いものであった。また，試展に貢献することがアジアモンスーン地域の国家と験地サイト周辺では山間僻地における外国人（ゴムしてその責務を果たすことになろう。最後に，プロ農園技師）の誘拐事件（身代金目的ですでにこの地ジェクトの安全と成功を祈念して常緑林・落葉林サ域にもネゴシエーターが存在した）や不満のある地

イトのほぼ中間に位置する有名な寺院にプロジェク

域住民による橋の焼き落としなど（これによって迂ト関係者により，仏像を寄進したことも付記してお回する必要が生じたため，サイトまでの片道時間がく。

4 時間 30 分になって毎日サイトまで行くのがとて〔参考文献〕 1） 清水晃（2006）カンボジア森林流も大変だった）なども発生しており，カンボジア国

域における水循環研究について，山林 1467 : 18‑27.

内の社会情勢が全国的にまだ安定への途上にあった

沢田治雄（2007）カンボジア平地林における水循環観測

ことは，今となっては感慨深いものがある。

研究，熱帯林業 69 : 2‑8

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