Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
23.1℃で最高月平均気温は32.6℃である。この地域では明確な乾季・雨季の違いがあるが、どの月が乾季または雨季になるかは決まっておらず、年変動が大きい（Takahashi and Yonetani 1997）とされている。調査地近くにあるTjilik Riwut Airportの2005年から2008年にかけての降水量データによると、2005年と2006年の年間降水量はそれぞれ1,840 mmと1,907 mmである一方で、2007年と2008年の年間降水量はそれぞれ3,844 mmと3103 mmとなっている。この期間の降水量は2006年と2007年で実に2倍近くの差があり、この地域における降水量の年較差が非常に大きいことを示している（図(1)-23）。

図(1)-20 調査地図。インドネシアにおける泥炭湿地林の位置 (Collins et al. 1991 より)

図(1)-21 BlockCとトランセクトライン

図(1)-22 セバンガウ流域における各プロットの位置

Sebangau Natural Laboratoryはセバンガウ川流域にある二次林であり、ここでは泥炭の厚さが最大12 m程度まで達している。ここでは70年代から択抜が行われてきたが、90年代に研究林として指定され、現在では伐採は行われていない。泥炭の厚さは河岸から内部へと移るにしたがって、厚くなっている。また、泥炭の厚さが変化するに従って、そこに生育する植物群落および、植物群集が変化していく(Anderson 1961, Shepherd et al. 1997, Page et al. 1999, Momose & Shimamura 2002, Poesie et al. in press)。河岸では河岸タイプの森林（Riverine Forest）がみられ、河岸からの距離が2～5 kmの位置では混交林型の森林（Mixed Swamp Forest）がみられる。
さらに内部へと移り7 km～10 kmの距離では、低木極相型の森林(Low Pole Forest)がみられ、10 km

Precipitation (mm)

図(1)-23 パランカラヤ近郊における2005年から2008年までの降水量(mm)

を超すと高木極相型の森林(Tall Pole Forest)がみられる(Shephered et al. 1997, Page et al. 1999)。特に、このTall Pole Forestの存在は中央カリマンタン州の泥炭湿地林特有の森林タイプである。一般にスマトラ島やボルネオ（サラワク・サバ州）等の泥炭湿地林においては、河岸において、大径木がみられ立木密度は低く、泥炭が厚くなり河岸から内部へと進むにつれ樹木の高さは低くなり、立木密度が増加する。さらに、森林の多様性は内部へと進むにつれ減少していく。一方で、中央カリマンタン州の泥炭湿地林において、樹高の減少および、立木密度の減少は河岸から離れて、Low Pole Forestに達するまでは確認されるが、Tall Pole Forestにおいて樹高は最も高くなり、立木密度は低くなることが知られている（Page et al. 1999）。

本研究はこのSebangau Natural Laboratoryにおいて、河岸から0.4 km（Riverine Forest）、2km（Mixed Swamp Forest）、4 km（Mixed-Low Pole Forest）、7 km（Low Pole Forest1）、9 km（Low Pole Forest2）、12 km（Tall Pole Forest）の6つの位置に0.16 ha（40 m×40 m）のプロットを設置しその中で調査を行った。

もう一つの調査地である旧メガライスプロジェクトのBlock Cはカハヤン川とセバンガウ川に囲まれたエリアに存在し、過去に大規模な開発の影響を受けた土地である。一般に泥炭の開発は、泥炭の厚さが薄い周辺部から着手される(Furukawa 1993)。ここの泥炭地の場合は1950年代まで現地先住民であるダヤック族によって利用されていた。これらの利用は、小規模な林産物の取得や漁労といった持続的なものであり、生態系に対する影響は小さいものであった。1960年代中期以降にこれらの土地は、徐々に移民によって開発がなされるようになった。その規模は1980年代に政府の移民政策の開発とともに増大した。当初移民は泥炭地の開墾に着手したが、後述する理由により多くの開発は失敗に終わった。そのため、多くの移民は生業を農業から、違法伐採をその主な収入源とするようになった。この違法伐採は多くの泥炭湿地林を劣化させることとなった。このような状況にも関わらず政府は大規模炊煙開発計画（メガライスプロジェクト）を1995年の大統領令（大統領令No.82：中央カリマンタン州における食料生産のための1,000,000haの泥炭地開発）によって着手した。しかしながらこのプロジェクトは1999年に公式に当初の目的であるイ
ンドネシアの食料自給を高めるという目的を達成することができなかったことが認められた。そして、その結果として1,000,000haの土地のうち80％の泥炭地が、極度に劣化し残された。本調査地であるBlock Cはこの極度に劣化した土地の西側に位置する部分である。

一般に泥炭地を可耕地へと転換するためには、泥炭地を乾燥させ、皆伐し、焼き払うという過程を経る。これらの過程は、泥炭地を劣化させるだけでなく、様々な環境問題を引き起こす。メガライスプロジェクトの場合、1996年初頭に大規模な皆伐がはじめられ、それに続いて総延長4,000kmにおよぶ排水路の掘削が行われた。これらの排水路は、雨季には冠水する水を排出し、乾季には灌溉用の水を供給するために掘削されたものである（図(1)-24、25）。しかしながら、この試みは過剰な排水により灌溉に必要な水の供給すら不足するという結果に終わってしまった。それだけでなく、排水は泥炭の状態を大幅に劣化させてしまうのである。沿岸部の泥炭地においては、パイライトを含む海成堆積物が泥炭層の下にあり、過剰な排水により酸化し硫酸酸性土壤となってしまうからである。また、沿岸から離れた泥炭地においては、過剰な排水は泥炭層の下にある貧栄養な珪砂を抽出してしまう。これら硫酸酸化物や珪砂の影響により、開発された土地の多くは不毛の土地となってしまうのである。また、これらの排水により乾燥した泥炭地では火入れが行われる。

図1-24 大規模排水路

图(1)-25 小规模排水路

この火入れにより多くの泥炭が焼失し酸化され、温室効果ガスである二酸化炭素が大量に放出されることとなった。それだけでなく、皆伐と排水は泥炭地の火災に対する耐性を大幅に減少させてしまう。そして、皆伐後の火入れだけでなく、野火等によって繰り返し火災がこのような場所では引き起こされてきた。例えば、本調査地であるBlock Cでは1973年から2005年の間に火災が何度も繰り返し引き起こされ80%の森林が失われた。この期間にエルニーニョ現象は、1972年-1973年、1982年-1983年、1991年-1992年、1997年-1998年そして2002年-2003年の5回ほど引き起こされてきた。このうち最初の3回のエルニーニョ現象によってBlock Cのうちそれぞれ6.9%、8.6%、7.7%の部分が火災の影響を受けた。しかしながら、メガライスプロジェクト以降にエルニーニョ現象によって引き起こされた火災の影響はさらに深刻である。さらに、2002年-2003年のエルニーニョ現象は22.2%の部分での火災を引き起こし、2004年と2005年の乾季にはそれぞれ14.3%と12.4%の部分がBlock Cで火災の影響を受けた。これらのことから、エルニーニョ現象が火災を引き起こすのは当然として、泥炭地の開発が火災に対する耐性を大幅に減少させていることが明らかになっている。これらメガライスプロジェクトが行われた地では1997年の大規模火災
によって大気中へと0.12-0.15Gtの炭素が放出されたと推定されており、インドネシアー国からは0.8-2.6 Gtの炭素が泥炭地の火災によって放出されたとされている。これは地球上の化石燃料の消費量の13%-40%に相当する(Page et al. 2002)。

このようにBlock Cは大規模開発によって森林が失われただけでなく、土地が火災に対して脆弱な土地となり、耕作地としての価値が殆ど失われた土地となっている。そして、開発された土地の大部分は放棄農地となっており、人為的な管理が殆どなされていない。そのうち大部分では、チガヤが密生する場所となっており、一部残存する泥炭が薄い場所ではメラルーカ（kayu putih）の純林となっている。ごく一部の場所では、オイルパームやゴムのプランテーションや、耕作が行われている。また、セバンガウ川やカハヤン川の河岸では水田耕作が行われている。

本研究では、このBlock Cにおいて、4本のトランセクトラインを設置し、各トランセクトに沿って2～4 km置きに、泥炭の容積密度の変化や、泥炭表層の沈下量を計測する調査を行った。

## 森林部の調査方法

本調査は、Setia Alam林内(図(1)-26)において設けられた6つのプロットにおいて行うこととする(図(1)-22)。

## (1) プロット内の毎木調査

林内において設置された各プロット（40 m×40 m）内の胸高周囲15 cm以上の全ての樹木について、番号をつけ、その胸高周囲径と樹種を記録した。調査は2009年5月～8月にかけて行った。各樹種の同定は、現地で葉・樹皮・皮目・内皮の状態・樹液の有無や色などを基に同定し、必要に応じて葉サンプルを高枝切りやパチンコを用いて採取し、パランカラヤ大学の国際泥炭管理センターおよび、ボゴール植物園の標本庫において同定を行った。さらに、2010年4月に再度必要に応じて葉標本を採取し、再度同定を行った。ヴァウチャー標本は国際泥炭管理センターの標本庫に保管してある。

図(1)-26 リターに覆われた林床
## (2) 泥炭の容積密度重変化の計測

2009年10月に、泥炭採取器を用いて1m程度までの泥炭を採取した。ただし、場所によっては泥炭の厚さが1m未満であり、その場合は下層まで採取した。この採取した泥炭は、乾燥機を用いて乾燥した後に、重量を計測しその容積密度を求めた。

## 裸地・草地地等の調査

本調査では、放棄農地や草地やメラルーカ林における、泥炭蓄積量の変化を求めるためにBlock C内に4つのトランセクトラインを設置し(図(1)-21)、各トランセクトに沿って2～4 km毎に表層の泥炭の表層の沈下量と容積密度変化を調査した。

## (1) 泥炭表層の沈下量の計測

2009年10月に各調査地点において、長さ3m程度の金属パイプを埋めこみ、金属パイプの先端から地表面までの長さを計測した（図(1)-27）。一年後の2010年10月に、同様に地表から突出している金属パイプの長さを計測し、泥炭表層の浮沈量を計測した。ただし、2010年に金属パイプの調査をした際には、村落近郊に分布する農地・メラルーカ林において設置した金属パイプの大部分が、失われており再計測を行うことができなかった。

図(1)-27 金属パイプの設置

## (2) 泥炭の容積密度重変化の計測

2009年10月と2010年10月に、泥炭採取器を用いて1m程度までの泥炭を採取した。ただし、場所によっては泥炭の厚さが1m未満であり、その場合は下層まで採取した。この採取した泥炭は、乾燥機を用いて乾燥した後に、重量を計測しその容積密度を求めた。

## 森林部

セバンガウ川流域に設置したプロットの容積密度を調べると、RiverineからLow Pole Forestにかけて、0−20 cmの表層の方が、20−50 cmの部分と比較して容積密度が低いことがわかる(図(1)−28)。これは、Riverine Forestまでは、表層にルートマットが発達しており、泥炭の密度が低くなっているためと考えられた。それと比較して、Tall Pole Forestではあまりルートマットは見られず、
リター層の下には容積密度の高い泥炭層が確認された。20-50 cmの部分の泥炭については、2つのLow Pole Forest以外の場所では、0.06～0.09 g/cm³の容積密度であったが、Low Poleでは0.02～0.04 g/cm³と低い値が示された。これは、この場所のルートマットが他のタイプの森林と比較しても深く発達しているためであると考えられた。

図(1)-28 各プロットにおける表層泥炭(薄い灰色・0-20cm)と

下層泥炭(濃い灰色・0-20cm)の容積密度(g/cm³)

セバンガウ川流域に設置した全てのプロットを通じて36科、78属からなる168種の樹木種を記録した。各プロットにおける種数は65から86種であり、河岸から泥炭内部へと進むにつれ減少していたが、Tall Pole Forestで増加した。しかしながら、Shannon-Weinerの多様度指数H'は、Riverine ForestやMixed Swampで比較的高く、Low Pole Forestで低下し、Tall Pole Forestで再び増加していた。立木密度はRiverine ForestやMixed Swampで比較的低く、Low Pole Forestで高くなり、Tall Pole Forestで再び減少した。逆に、胸高断面積合計はRiverine ForestやMixed Swampで比較的高く、Low Pole Forestで低下し、Tall Pole Forestで再び増加した（表(1)-4）。また、種構成は各プロットで特徴的であった（表(1)-5、6）。

表(1)-4 調査プロットの概要

C. Kalimantan	weight	RMSF	MSF	MLSF	LPF1	LPF2	TPF
Distance from the river (km)	0.4	2	4	7	9	12
Basal Area (m2/ha)	41.9	38.0	48.0	37.4	41.3	42.9
Individual Number (/0.16ha)	505	502	487	693	693	397
Number of families	-	31	29	27	26	28	29
Number of genus	-	51	46	42	36	40	50
Number of species	-	86	83	81	65	69	80
Shannon Wiener H' (ln)	ba	3.56	3.57	3.36	2.86	2.92	2.69
Shannon Wiener H' (ln)	Id	3.86	3.92	3.85	3.29	3.36	2.90
表(1)-5 セバンガウ流域における各プロットの優占種(胸高断面積合計)

Species	Area (m2/ha)(%BA)
RMSF (0.4 km)	MSF (02 km)
Combretocarpus rotundatus	4.67 (11.1)	Palaquium leiocarpum	5.20 (13.7)
Shorea balangeran	3.37 (8.0)	Shorea teysmanniana	3.54 (9.3)
Diospyros pseudomalabarica	2.44 (5.8)	Combretocarpus rotundatus	1.88 (5.0)
Dactylocladus stenostachys	2.32 (5.5)	Campnosperma coriaceum	1.79 (4.7)
Ctenolophon parvifolius	2.23 (5.3)	Dyera polyphylla	1.69 (4.4)
Elaeocarpus mastersii	2.05 (4.9)	Calophyllum hosei	1.49 (3.9)
Tetramerista glabra	1.41 (3.4)	Xylopia malayana	1.44 (3.8)
Blumeodendron tokbrai	1.20 (2.9)	Cratoxylon glaucum	1.24 (3.3)
Garcinia sp.04	1.15 (2.7)	Blumeodendron tokbrai	1.23 (3.2)
Calophyllum hosei	1.14 (2.7)	Litsea rufo-fusca	0.88 (2.3)
Total	41.9	Total	38.0
MLSF (4 km)	LPF1 (7 km)
Combretocarpus rotundatus	11.33 (23.6)	Combretocarpus rotundatus	8.71 (23.3)
Calophyllum hosei	3.22 (6.7)	Palaquium cochleariifolium	5.74 (15.4)
Shorea teysmanniana	3.00 (6.3)	Rapanea borneensis	3.02 (8.1)
Calophyllum soualatti	2.82 (5.9)	Shorea teysmanniana	2.65 (7.1)
Palaquium cochleariifolium	2.45 (5.1)	Calophyllum hosei	1.94 (5.2)
Dyera polyphylla	1.99 (4.1)	Tristaniopsis whiteana	1.75 (4.7)
Syzygium sp.07	1.62 (3.4)	Tristaniopsis obovata	1.55 (4.1)
Syzygium sp.05	1.14 (2.4)	Syzygium cf. kiahii	1.07 (2.9)
Dactylocladus stenostachys	1.13 (2.4)	Syzygium sp.07	0.95 (2.5)
Garcinia syzygiifolia	0.92 (1.9)	Dactylocladus stenostachys	0.92 (2.5)
Total	48.0	Total	37.4
LPF2 (9 km)	TPF (12 km)
Campnosperma coriaceum	9.09 (22)	Palaquium leiocarpum	16.57 (38.6)
Combretocarpus rotundatus	7.20 (17.4)	Palaquium pseudorostratum	2.79 (6.5)
Palaquium cochleariifolium	3.93 (9.5)	Calophyllum sclerophyllum	2.57 (6.0)
Rapanea borneensis	2.74 (6.6)	Koompassia malaccensis	1.92 (4.5)
Shorea teysmanniana	1.80 (4.3)	Dyera polyphylla	1.90 (4.4)
Syzygium sp.05	1.29 (3.1)	Mezzetta parviflora	1.84 (4.3)
Tristaniopsis whiteana	1.15 (2.8)	Syzygium sp.11	1.57 (3.7)
Calophyllum hosei	1.03 (2.5)	Stemonurus secundiflorus	1.53 (3.6)
Dyera polyphylla	1.02 (2.5)	Vatica mangachapoi	1.16 (2.7)
Xylopia coriifolia	1.02 (2.5)	Dipterocarpus palembanicus	1.09 (2.5)
Total	41.3	Total	42.9
表(1)-6 セバンガウ流域における各プロットの優占種(個体数)

Species	Number	Species	Number
RMSF (0.4 km)	MSF (02 km)
Elaeocarpus mastersii	60	Palaquium leiocarpum	42
Tetractomia tetrandra	33	Blumeodendron tokbrai	34
Ctenolophon parvifolius	17	Shorea teysmanniana	18
Calophyllum hosei	16	Calophyllum hosei	17
Cratoxylon glaucum	16	Litsea resinosa	16
Garcinia cf. syzygiifolia	15	Campnosperma coriaceum	14
Palaquium cochleariifolium	14	Sandoricum beccarianum	14
Tetramerista glabra	14	Syzygium sp. 09	14
Gymnacranthera farquhariana	13	Neoscortechinia kingii	13
Shorea teysmanniana	13	Stemonurus secundiflorus	13
Total	505	Total	502
MLSF (4 km)	LPF1 (7 km)
Shorea teysmanniana	56	Palaquium cochleariifolium	125
Calophyllum soualatti	29	Shorea teysmanniana	53
Palaquium cochleariifolium	26	Rapanea borneensis	47
Calophyllum hosei	23	Tristaniopsis whiteana	46
Garcinia cf. syzygiifolia	17	Tristaniopsis obovata	36
Neoscortechinia kingii	14	Stemonurus secundiflorus	28
Tetractomia tetrandra	13	Syzygium cf. kiahii	28
Syzygium sp. 05	12	Calophyllum hosei	26
Combretocarpus rotundatus	11	Syzygium sp. 07	23
Ternstroemia magnifica	11	Combretocarpus rotundatus	22
Total	487	Total	693
LPF2 (9 km)	TPF (12 km)
Campnosperma coriaceum	104	Palaquium leiocarpum	160
Palaquium cochleariifolium	87	Stemonurus secundiflorus	34
Rapanea borneensis	39	Neoscortechinia kingii	21
Shorea teysmanniana	38	Mezzetta parviflora	13
Tristaniopsis whiteana	33	Palaquium pseudorostratum	10
Syzygium sp. 05	31	Polyalthia glauca	9
Syzygium sp. 07	21	Gymnacranthera farquhariana	8
Tristaniopsis merguensis	20	Cantleya corniculata	6
Combretocarpus rotundatus	19	Diospyros pseudomalabarica	6
Stemonurus secundiflorus	18	Dyera polyphylla	6
Total	693	Total	397
## (1) Riverine Forest

この森林は、河岸から0.4 kmの場所に位置し、調査プロット中最も高い種数を示した。胸高断面積合計は41.9 m²/ha、立木密度は3,156/haであった。胸高断面積ベースで優占していた種はCombretocarpus rotundatus（Miq.）DanserとShorea balangeran Burck.であり、これらの2種は約20%を絞めていた。一方で、個体数ベースの優占種はElaeocarpus mastersii KingとTetractomia tetrandra（Roxb.）Merr.となっていた。また、E. mastersiiとCtenolophon parvifolius Oliv.の2種は胸高断面積・個体数の両方で上位10種に入っていた。

## (2) Mixed Swamp Forest

Mixed Swamp ForestもRiverine同様高い種数を示していた。胸高断面積合計は38.0 m²/haで、立木密度は3,138/haであった。胸高断面積ベースでの優占種はPalaquium leiocarpumとShorea teysmannianaであった。これら2種は全体の胸高断面積の23%を絞めていた。また、個体数ベースでも優占種となっていた。特にP. leiocarpumは胸高断面積と個体数の双方で、突出して優占していた。他の個体数ベースでの優占樹種はBlumeodendron tokbrai Kurz ex J. J. Sm.,、Calophyllum hosei Ridl., Litsea rufo-fusca Kosterm.であった。

## (3) Mixed-Low Pole Forest移行带

ここでは81樹種が記録された。胸高断面積合計は48.0 m²/haで、立木密度は3,046/haであった。この胸高断面積の値は調査プロット中で最も高い値であった。胸高断面積ベースでの優占樹種はCalophyllum rotundatus、Calophyllum hosei、S. teysmannianaであった。これら3種で全体の36%にも及ぶ胸高断面積を占めており、これらの種は個体数ベースでも優占種となっていた。これら3種の他にもCalophyllum soualatti Burm.f., Palaquium cochleariifolium P. Royen, Garcinia syzygifolia Pierre and Syzygium sp. 05が個体数と胸高断面積合計で優占種となっていた。

## (4) Low Pole Forest 1

ここでは全プロット中もっとも低い65種の樹種が記録された。胸高断面積合計も最も低い37.4m^{2}/haという値が記録された。一方で、立木密度は4331/haと最も高い値が観察された。胸高断面積ベースで優占していた樹種はC. rotundatusとP. cochleariifoliumであり、全体の40％を占めていた。その他の胸高断面積と個体数ベースで優占していた樹種はRapanea borneensis、S. teysmanniana、C. hosei、Tristaniopsis whiteana（Griff.）Peter G. Wilson & J. T. Waterh. & Tristaniopsis obovata（Benn.）Peter G. Wilson & J. T. Waterh.であった。特にR. borneensisとT. whiteanaの2種はLow Pole Forestのみにおいて優占していた樹種であった。

## (5) Low Pole Forest 2

この森林はLow Pole Forest 1と類似しており、記録された樹種数は比較的低い69種であった。胸高断面積合計も比較的低く41.3 m²/haという値を示しており、立木密度はLow Pole Forestと同じ4331/haという値を示した。胸高断面積と個体数ベースにおける優占樹種の大部分はLow Pole Forest1と同じ、C. rotundatus、P. cochleariifolium、R. borneensis、S. teysmanniana、C. hosei、T. whiteanaであった。目立ったLow Pole Forest1との違いはCampnosperma coriaceum（Jack）Hallier f. ex Steenisが突出して優占している状態であった。

## (6) Tall Pole Forest

この森林において確認された樹種数は80種と比較的高いものであった。しかしながら、多様度指数は低く、特定の樹種が目立って優占していることが示唆されている。胸高断面積合計は42.9
$ m^{2}/ha $ で立木密度は2481/haであった。この立木密度は調査プロット中で最も低い値であった。この森林は突出したP. leiocarpumの優占によって特徴づけられている。この樹種は胸高断面積、個体数で全体の40%を占めていた。その他の、胸高断面積、個体数ベースでの優占樹種はPalaquium pseudorostratum H. J. Lam、Dyera polyphylla（Miq.）Steenis、Stemonurus secundiflorus Blume.であり、胸高断面積のみで優占していた樹種はMezzettia parviflora Becc.、Calophyllum sclerophyllum Vesque,、Koompassia malaccensis Maingay、Syzygium sp.11であり、個体数のみで優占していた樹種はNeoscortechinia kingii Pax & K. Hoffm.、Polyalthia glauca Boerl.、Gymnacranthera farquhariana Warb.であった。

## 裸地·草地·農地

泥炭表層の容積密度の値は、0.02～0.2 g/cm³と場所により大きな違いが確認された(表(1)-7)。特に、森林部においては、上述したように0.02～0.1 g/cm³と非常に低い値が確認された。ここでの泥炭は未分解のファイブリック泥炭であり、その基質には多くの空隙が含まれており、低い値が示された。この森林部のファイブリック泥炭は、一連の開発の影響を受けメシック-サプリック泥炭となり、その容積密度は変化していく。開発に伴う運河の掘削により強度の排水が行われた場所における容積密度は0.099 g/cm³にまで達することが確認された（表(1)-7）。これは、排水に伴う分解過程の促進と収縮による影響によるものである。排水が行われた場所では、泥炭中に含まれる粗大有機物等の分解により容積密度は上昇し、乾燥した泥炭は火災の影響を受けやすくなる。火災は毎年歓喜に頻発し、場所によっては複数回火災が起こる。この火災の頻度や泥炭の厚さによって、開発後の泥炭の容積密度が変化していくことが明らかになった。過去に複数回火災の影響を受けた場所ではチガヤが優占する放棄地が拡大する一方で、過去に1、2階の火災の

表(1)-7 土地利用形態と表層泥炭の容積密度

Site	Soil	Bulk Density (g/cm $ ^{3} $ )	SD
Forest (drained)	peat	0.099	0.042
Kayu Putih Forest	peat	0.159	0.092
clay	0.443	0.224
Burnt	peat	0.095	0.042
clay	0.340	0.214
Farmland	peat	0.207	-
clay	0.340	-

影響を受けた場所では二次遷移がおこり森林が回復しうることが示唆されている（Page et al. 2009）。一般に、火災が頻発すると泥炭が燃焼する際に泥炭内部も燃焼し、泥炭層内に食う壁画成立し、泥炭の容積密度が減少する。そのため、火災の頻度が上昇するとともに、泥炭の容積密度も減少する。その結果、頻発する火災の影響をうけた放棄地では泥炭の容積密度は0.095 g/cm³となっていた。また、火災の影響を強く受けなかったメラルーカ林において、容積密度は0.159 g/cm³と比較的たかい値が確認された。また可耕地へと転換された場所においては0.207 g/cm³とさらに高い値が示されていた。この値が高いのは、継続的な管理などによるものと考えられた。
2010年10月の調査において、泥炭表層の浮沈量はおおむね±3cm程度の値を示していた。また、多くの場所で容積密度が増加していた。2009年8月から9月にかけて中央カリマンタン州は大規模火災に見舞われ、多くの土地が燃えた。一方、2010年は湿潤な年であり、火災は殆ど確認されなかったどころか、一年を通じて冠水していた場所が多くみられた。実際に2010年の10月の調査では、調査地の大部分が水に浸かっていた。泥炭の地表面が沈下していた場所の多くは、火災によって生成した泥炭層中の空隙が何らかの作用により埋められた可能性がある。また、泥炭の地表面が隆起していた場所では、冠水状態により周囲から運ばれて来た泥炭粒子が堆積したものと考えられる。

## 航空レーザー測距法によって得られたデータへの当てはめ

航空レーザー測距法によって2007年と2011年に中央カリマンタン州において、全長538.5 kmの長さにわたって14本のラインが設置され調査が行われた（図(1)-29）。このラインを100 mの区間に区切り、各区間の植生高を0.3 m以下、0.2～1 m、1 m～3 m、3 m～10 m、10 m以上の6つに分けた。植生高が0.3 m以下の土地は火災直後の土地か農地であると考えられる（裸地）。また、0.2～1 mの土地は、火災が生じた後に、チガヤなどの草地となった場所か、農地であると考えられた（草地）。植生高が1 m～3 mの土地は灌木林であると考えられた。また、植生高が3 m～10 mの場所を低木林と定義した。さらに、植生高が12 m以上の場所を高木林とした。

図(1)-29 航空レーザー則距法によってデータを取得した航路図

2007 年と 2011 年のこれらの土地が占める割合をみると、2007 年と比較して 2011 年は、高木林の割合が 10% 程度上昇していた。一方で、低木林の割合が 8% 減少していた (表 (1)−8)。これは、2007 年に低木林であったところが成長し、2011 年に高木林となったところが全体の 11.5% を占めたためである（表 (1)−9）。また、観察によると 2009 年に裸地であったところは、1 年経過すると、高さ 1m を越えてチガヤが繁茂することが観察されている。このことは、裸地、草地、灌木林への
遷移は僅かな期間でおこるということであり、土地形態としては裸地としてひとくくりにすることが可能である。このことを考慮すると、この3つの土地形態が占める割合は2007年で38.5%、2011年で37.5%と殆ど変化していないということがわかる。

表(1)-8 2007年と2001年に各土地が占める割合(%)

2007	2011
裸地	12.9	6.3
草地	19.7	20.9
灌木林	6.1	10.3
低木林	22.9	14.5
高木林	38.3	48.0

表(1)-9 2007年と2011年における土地形態の変化

面積(%)	裸地	草地	灌木林	低木林	高木林
2007	裸地	3.5	8.1	0.8	0.2	0
草地	1.7	10.9	5.8	1.3	0.1
灌木林	0.4	1.2	2.5	1.8	0.2
低木林	0.2	0.6	1	9.8	11.5
高木林	0.2	0.3	1.5	36.5

一般に泥炭の表層が沈下する場合には、圧密と消失の2つの過程が考えられる。圧密とは、排水などにより泥炭が圧縮され、密度が上昇し表面が沈む場合である。また、消失とは微生物の呼吸や火災などによって、泥炭が系から消失する過程である。前者の過程においては、泥炭の容積密度は変化するが、その現存量は変化しない。後者の過程においては、泥炭の容積密度は変化しないが、その現存量は変化し、消失量は表層の沈下幅に比例すると考えられる。そこで、土地形態の変化にともなって、どちらの現象が表層の沈下に貢献しているのかを考慮する必要がある。

既に述べたように、裸地から灌木林へと土地被覆形態は1年以内に変化をする。2007年に裸地であったところは、2011年までに火災が起こっていなければ、灌木林か低木林となっているはずである。従って、2007年に裸地、草地、灌木林で、2011年に裸地か草地であった場所では火災が起きたと考えられる。2007年に高木林、低木林だった場所が、2011年に裸地、草地、灌木林となっていた場所では火災が生じている。また、2007年に裸地、草地、灌木林であり、2011年に灌木林となっていた場所においても、火災が発生した可能性はあるが、発生していない可能性もある。ただし、このような場所は全体の6%であり、その一部では火災が起こっているはずで、火災が生じていない場所は誤差とみなして、このような土地被覆形態の変化をみせた場所では火災が生じ
たとみなした。ここにおける地表面の沈下は、圧密と焼失の2つの過程が起こりうると考えられる。一回の火災により表層30～60 cmの泥炭が消失するとされており（高橋2008）、本研究において裸地・草地・灌木林が燃焼した場所の平均沈下量は42 cm、低木林が燃焼した場所は56 cm、高木林が燃焼した場所は52cmで、火災の影響の範囲内の値であった。従って、これらの沈下の大部分は火災に起因すると考えられ、地表面の沈下は専ら火災による消失に起因すると考え、2007年の段階での炭素容積密度0.0524 g/cm³に地表面の沈下量を乗じて、地下部炭素貯留量の推定を行った。同様に、2007年に高木林であり、その後火災が生じた場所では、高木林の炭素容積密度0.0417に地表面の沈下量を乗じて地下部炭素貯留量の推定を行った。また、2007年に低木林であり、その後火災が生じた場所では、排水された森林の炭素容積密度である0.0533 g/cm³に沈下量を乗じて推定を行った（表(1)-10）。

表(1)-10 各土地利用形態における泥炭と炭素密度

Land type	Peat bulk density (g/cm³)	SD	N	C concentration (g/g)	C bulk density (g/cm³)
裸地	0.0953	0.042	57	0.550	0.0524
非排水高木林	0.0774	0.033	13	0.539	0.0417
排水高木林	0.0988	0.020	14	0.539	0.0533

次に、2007年から2011年の間、火災の影響を受けずに森林であった場所について考察する。森林部において地表面の沈下量は、圧密と泥炭の好気分解の量によって決定される。一般に、セバンガウ川西岸にある森林は、セバンガウ川の東側の森林と比較して排水の影響を殆ど受けていないとされている。そこで、本研究では、セバンガウ川西側の航路であるline 1、3とdiagonal 1の3つの航路の高木林を非排水高木林とし、それ以外のセバンガウ川東岸の高木林を排水高木林とした。低木林については、セバンガウ西側には低木林は殆どないので、その全てを排水された低木林として取り扱った。ここで、セバンガウ川西岸の非排水林にあたる場所の土壤炭素呼吸量は1,008 g/m²/yearで（Hirano et al. 2009）、セバンガウ川東岸の排水林にあたる場所の土壤炭素呼吸量は1,994 g/m²/year（Jauhiainen et al. 2008）とされている。また、排水された低木林の土壤炭素呼吸量は1,213 g/m²/yearとされている（Hirano et al. 2009）。これら土壤炭素呼吸量は泥炭の好気分解による消失量と、根呼吸量を含む値となっている。Silvola et al. (1996)によると、北方の泥炭湿地林において根呼吸が土壤呼吸に占める割合は35～45％とされている。ここで、根呼吸が土壤呼吸に占める割合を40％とすると、非排水高木林での土壤好気分解量605 g/m²/year、排水高木林で1,196 g/m²/year、低木林では728 g/m²/yearとなる。これらの値を4年分泥炭の沈下量に換算すると、非排水高木林では-5.8cm（泥炭容積密度0.774 g/cm³、C重量濃度0.539 g/gで計算）、排水高木林では-8.9cm（泥炭容積密度0.988 g/cm³、C重量濃度0.539 g/gで計算）、低木林では-5.5cm（泥炭容積密度0.988 g/cm³、C重量濃度0.539 g/gで計算）となっていた。ここで、航空レーザー測距法で計測された沈下量は、セバンガウ川西側の非排水高木林の沈下平均値は-12.9cm、セバンガウ東側の排水高木林の平均沈下量は-27.6cm、低木林の平均沈下量は-37.7cmであった。これらの値より、炭素の好気分解が泥炭の沈下に貢献する割合は非排水高木林で45.0%、
排水高木林で32.3%、低木林で14.6%となっていた（表(1)-11）。これらの炭素好気分解が泥炭の沈下に貢献する割合を元に、森林部における炭素貯留変化量を推定すると、「炭素貯留変化量＝沈下量×炭素好気分解の寄与率×炭素容積密度」と示すことができる。従って、非排水高木林では、炭素貯留変化量=沈下量(cm)×0.0417(g/cm³)×0.450、排水高木林では、炭素貯留変化量=沈下量(cm)×0.0533(g/cm³)×0.323、低木林では、炭素貯留変化量=沈下量(cm)×0.00533(g/cm³)×0.146として計算される(表(1)-12)。

表(1)-11 森林部におけるC呼吸量と沈下量

C土壤呼吸量(g/m²/year)	C好気分解量(g/m²/year)	C好気分解による航空レーザーによる沈下量(cm)	C好気分解が沈下量に占める率
非排水高木林	1008	605	-5.8	-12.9
排水高木林	1994	1196	-8.9	-27.6
低木林	1213	728	-5.5	-37.7

表(1)-12 各土地形態における炭素消失量の推定方法と計算

4年分の C 蓄積変化量の計算式 セバンガウの東側 セバンガウの西側

2011
g/cm^{2}/4year	裸地·草地·灌木林	低木林	排水高木林	非排水高木林
2007 裸地·草地·灌木林	Y=X(cm)\times 0.0524	Y=X(cm)\times 0.0524	Y=X(cm)\times 0.0524
2007 低木林	Y=X(cm)\times 0.0533	Y=X(cm)\times 0.00765	=X(cm)\times 0.00765
2007 高木林	Y=X(cm)\times 0.0417	Y=X(cm)\times 0.0172	Y=X(cm)\times 0.0172	Y=X(cm)\times 0.0188

$ ^{*} $ Xは地表面の変化量

## （3） カナダ亜寒帯林

## はじめに

本研究のもうひとつの対象地域とした北米を含む北半球高緯度は、地下に泥炭が存在するという点ではインドネシア中央カリマンタンの対象地域を含めた低緯度泥炭地と共通するが、泥炭の形成過程や空間分布のほか泥炭減少の要因や速度が異なる。すなわち北半球高緯度では泥炭は低温によって形成され、その深さはせいぜい数メートルと比較的浅いものの面積が広大に及ぶため、低緯度よりも泥炭の炭素蓄積は大きい。また泥炭の消失が、熱帯では排水、焼畑延焼、土地改変といった具合に人為の影響が直接的でかつ急速に進行しているのに対し、北半球高緯度では基本的には全球的な化石燃料消費による大気中の温室効果ガス濃度増大による気温の上昇といった具合に、人為の影響が間接的でかつその進行が緩慢であるという意味で対照的である。反復の航空レーザー測距による北米高緯度泥炭地の炭素収支勘定による温暖化の北半球高緯度植生への影響の解明および将来予測を最終的な目的としているが、本研究ではレーザー測距データを既に取得済みのトランセクトに期末の測距を実施し、期首と期末の2時点間のバイオマスの変化を推定した。
## 对象地域

図(1)-30に対象地域の地図を示した。航空レーザー測距を、カナダのユーコン準州ドーソンと北西準州イヌビックを結ぶ南北750 kmの道路デンプスターハイウェイに沿って2003年と2011年の夏に実施した。このレーザー測距トランセクトは植生としては亜寒带林から山岳ツンドラを縦断している。植生の型や量は、緯度・高度・水流を通じた気温と地温に規制されていると思われる。すなわち、植生は大きな傾向として南端付近の亜寒帯林から緯度の上昇に伴って高さ・密度ともに低下するが、約100 km地点のオギルビーと同500 km地点のリチャードソンの両山脈で山岳ツンドラとなっているなど地形の影響も受けているほか、550 km以北のマッケンジーデルタでは、マッケンジー河によって南から運ばれる水の熱によって凍土の発達が抑えられて森林が成立している。またユーコン準州側では数年おきに乾燥し、その年の夏には森林火災が多発して大面積が燃える。

图(1)-30 北美研究对象域：

ユーコン準州ドーソンーノースウェスト準州イヌビック

## 反復の航空レーザー測距によるバイオマス変化の推定法

航空レーザー測距によって得られた平均植生高を独立変数とし、地上で実測したバイオマスを従属変数とした回帰を検量線と呼んでおり、この検量線を用いてトランセクトの期首と期末それぞれの時点のバイオマスを推定し、期首と期末のバイオマスの差し引きで2時点間の変化量を求める。

表(1)-13に本研究で用いた期首と期末の航空レーザー測距データの仕様を示した。期首の測距を文部科学省の独創的革新技術開発研究（航空レーザー測距法による森林資源測定の抜本的改革と京都議定書への対応。代表:松本純一郎）にて2003年にカルガリーの航空レーザー測量会社Lidar
表(1)-13 期首と期末の航空レーザー測距仕様

期首(2003年)	期末(2011年)
測距日	8月29～31日	9月10～13日
航空機	ヘリコプターBell 206B	固定翼機Hawker Biper
対地高度	300 m	200 m
対地速度	100 km/h (28 m/s)	144 km/h (40 m/s)
レーザー測距儀	レーザー波長	905 nm	1,064 nm
発信頻度	2,000 Hz	333 Hz
レーザー広がり角	2.5 mrad	3 mrad
受信モード	1 st, last, 2nd last	1st, last
フットプリント	直径 0.75 m	直径 0.6 m
測点間隔	1.4 cm	12 cm

Services International （LSI社）に委託し、期末の測距を本研究経費にて2011年に、チャーターした航空機にNASAのシステムを搭載して実施した。期首の測距では直下型と走査型の2種類のレーザー測距儀を併用したが、長大なトランセクトの全域推定において走査型は処理に手間が掛かる一方で最終結果に直下型と差が無いため、直下型によって得られたデータを使用した。変化の推定には期首と期末で同じ仕様で測距に臨むのが望ましいが、期末の測距をLSI社に委託しなかったのは予算に制限があったためである。しかし予算に制限が無かったとしても、LSI社のみならず業務用の測距システムは2～3年毎に、より高性能な新しい機種に置き換えられるため、同一の仕様による反復の測距はいずれにしろ期待できない。一方でNASAのシステムは業務用で使われる機器に比べて計測頻度などの性能こそ劣るものの、開発目的が陸上植生の広域計測や反復計測であるため、機器やデータの利用可能性が高いと考えられる。それは本研究トランセクトの3度目の測距の実施や、またNASAがこのシステムで既に北米亜寒帯域を対象に南北2千キロ規模のトランセクト約20本の測距データを取得しており、本研究トランセクトとの比較や大陸規模のバイオマス推定を想定してのことである。また本研究で期首と期末での測距で仕様が一致していなくとも、実質的な問題は無いと考えられる。それはバイオマスの推定において、期首と期末の測距データそれぞれ別個に地形を推定したうえでその比高として植生高を求めるからである。

実際には航空レーザーによって得られた平均植生高を、検量線調製の際には標準地を含めた同一の植生パッチすなわち種構成と齢が同じ植生について求めた。そしてこの検量線を、航空レーザー測距トランセクトの南北成分100 m毎の平均植生高に適用してバイオマスを推定した。さらに期首（2003年）と期末（2011年）のバイオマスの差し引きにより、8年間のバイオマスの変化を求めた。

## バイオマス地上実測方法

検量線調製のためのバイオマス地上実測調査を、標本木破壊調査と標準地悉皆調査の組み合わせにより実施した。標本木調査で立木の胸高直径を独立変数としたアロメトリー式を調製し、これを標準地調査で計測した個々の立木の胸高直径に適用したうえ足し上げることで各標準地のバイオマスを求めた。

標本木調査では、調査対象域内の優占割合に従ってトウヒ (Picea mariana)73本、カラマツ (Larix
laricina）9本、カンバ(Betula papylyfera, Betula balsamifera）6本、ポプラ(Populus tremuloides）6本、ヤナギ（Salix spp.）5本、ハンノキ（Alnus spp.）3本の計102本を、各樹種につき後述の標準地悉皆調査結果に基づいて胸高直径の下限から上限を網羅するよう選定して伐倒したのち、幹、枝、葉、器官別にバイオマスを計測した。幹については区分求積法により材積を計測したうえで乾燥試料を採取して計測した容積密度を乗じて器官バイオマスを求めた。また枝、葉については生重量を計量したうえで乾燥試料を採取して計測した乾重率を乗じて器官バイオマスを求めた。また根については伐倒標準木のうち10本程は抜き取って枝や葉と同様の手順で、また別途、川岸に漂着した流木60本につき根を伐り分けて計量したうえ別途採取して計測した乾重率を乗じて器官バイオマスを求めた。乾燥試料は通風式乾燥機85℃で恒量に達するまで、48時間程度乾燥させたのち計量して乾重率を求めた。そして胸高直径を独立変数とした幹・枝・葉・根の器官ごとにバイオマスのアロメトリー回帰式を調製した。

標準地調査では、植生の型（森林、疎林、灌木林、ツンドラ）と主要樹種（トウヒ、カラマツ、ポプラ、カンバ）の別に対象域内のバイオマスの小から大までを網羅するよう標準地を計82地点に選定したうえ、辺長に平均植生高をとった正方形以上の面積の区画を設定し、区画内の全立木の胸高直径を計測した。そして上述の標本木調査で調製したバイオマス式を用いて立木ごと器官ごとにバイオマスを求めたうえ、区画内の総和をもって各区画の単位土地面積当たりバイオマスを求めた。また胸高に満たない低植生については刈り取って計量した生重量に別途採取して計測した乾重率を乗じてバイオマスを求めた。

## バイオマス変化のメカニズム解明方法

反復の航空レーザー測距により推定されるバイオマスの変化のメカニズムを解明すべく、(i)観測気温の傾向把握、(ii)火災履歴の確認、(iii)航空レーザー測距データからバイオマスの構成要素である高さと樹冠被覆率のどちらがより変化したかの特定を試みた。(i)ではトランセクトの南端ドーソン、ほぼ中央のイーグルプレーン、北端のイヌビックについて、年平均気温と温量指数（月平均気温0℃以上）の年次傾向を調べた。(ii)ではユーコン準州政府による火災年次データを用いた。また(iii)では平均植生高3m以上の森林と3m未満の灌木林・ツンドラそれぞれにつき、図(1)-31に示すように100mごとにレーザー植生高の高さ別頻度分布を集計してそれを全区間で平均したうえで、植生高の低い方から累積頻度をグラフに描画し、そのパターンの期首から期末への移行を元に植生構造の変化を読み取った。

## 地上実測バイオマス

図(1)-32に、標本木調査結果を用いて調製したアロメトリー式を示した。幹は全バイオマスの6～8割と大半を占め、胸高直径に対する回帰において樹種間の差異が認められなかったため、アロメトリー式はすべての樹種をひとまとめにした。また根、枝、葉と全バイオマスに占める割合が小さい器官ほど、胸高直径に対する器官バイオマスのばらつきが大きくなっている。こうした傾向は温帯や熱帯の森林でも同様であった。根・枝・葉については、器官バイオマスが全体に占める割合がさほど高くなく、また幹の回帰式との整合性、回帰式の汎用性も考慮し、樹種別に分けることなくひとまとめとした。
### 1. 区間(100 m)平均植生反射高

3 m以上 森林

図(1)-31 植生構造解析の手順

胸高直径(cm)

図(1)-32 器官バイオマスのアロメトリー式

表(1)-14に、図(1)-32のアロメトリー式を用いて推定した各標準地区画の特性を示した。バイオマスは地上部で示してあるがこれに2割を上乗せすることで根まで含めた全バイオマスとなる。ヘクタールあたりバイオマスの最大はトウヒが優占する林で地上部180トン、根まで含めても220トンで、熱帯林や温帯林の最大値と比べるとかなり小さいといえる。
図(1)-33 航空レーザー植生高に対する地上部バイオマスの回帰

図(1)-34 トウヒ林: 枝張りが小さい

蓄積や航空レーザー植生高がさほど大きくないにも拘らず、図(1)-32のアロメトリー式で計算される蓄積やバイオマスが過大になってしまっていることである。これら前者と後者とで、実バイオマスに対する過大の割合にさほど違いは無いと考えられるが、前者の方がトランセクトに占める割合が明らかに高いことから影響もより強いと判断するのが妥当である。

## トランセクトのバイオマス変化

図(1)-35に、トランセクトの地盤高と期首・期末の植生高、森林蓄積、バイオマスの地理分布を示した。まず期首と期末とで地盤高に差は無いことが確認された。トランセクト全体で植生高、蓄積、バイオマスは期首の0.51 m、15 m³/ha、9.0 ton d.m./haから期末には0.81 m、23 m³/ha、14.0 ton d.m./haへと増加した。増加は8年間で0.3 m、8 m³/ha、5 ton d.m./haで、1年あたりに
換算するとそれぞれ0.037 m、1.1 m³/ha、0.64 ton d.m./haの増加で、バイオマスに炭素含有率0.5を乗じた0.32 ton C/haが年間の炭素吸収量である。炭素蓄積の増加は森林の多い区間（N. Klondike）で1.0 ton C/ha/yrに対し、ツンドラ区間で0.05 ton C/ha/yrと、植生の型と量によってかなりの差があった。

UTM Northing ( $ \times $ 100+7,100,000 m) 2003年 2011年

図(1)-35 北米トランセクトの期首と期末の植生高、森林蓄積、地上部バイオマス

ドーソン、イーグルプレーン、イヌビックでは、年平均気温は10年につき0.3～0.8℃、温量指数は同0.3～1.8℃月も上昇していた。気温と地温とが連動することから、対象地域の地温も上昇していると思われる。また年降水量は10年あたり5～40 mmの減少傾向にあることから、北米の対象地域が高温乾燥化の傾向にあることが分かる。この地域では高温乾燥化によって火災の頻度と規模が増大すると懸念されている。ユーコン準州政府によれば、火災の件数と面積はデータが公開されている1950年から2006年の期間に増加の傾向にある(Government of Yukon ホームページ)。2004年は火災の件数・面積が観測期間中で最も多く、航空機や自動車での視察でも火災や跡地が多数また大面積にわたって確認できた。それでも、準州政府作成の火災地図と照合したところ、全長750キロのトランセクトのうち期首と期末の間の8年に火災が生じたのは2～3％に過ぎなかった。よって本研究対象域では、少なくとも2003年から2011年の8年間については、気温上昇による植生の成長が火災による焼失を上回って炭素の吸収に働いていたことが明らかとなった。

インドネシアの研究対象域では泥炭が深いがうえ、焼失によって単位土地面積当たりに放出される炭素量が極めて大きいが、カナダ対象地域では泥炭層が薄いため比較的少ないといえる。しかしながらユーラシアも含めた北半球高緯度の泥炭地の面積は広大なうえ、気温・地温の上昇幅が全球平均の2倍と大きいことから、泥炭地全体としてみれば高温化による分解促進と火災による焼失の2経路からの炭素放出量は莫大と考えられ、それゆえ広域の長期精密観測は今後さらに重要になっていくものと考えられる。