森林開発以前からの観測データに基づく流域水循環モデルの構築と将来予測

1.共同研究機関

（国研）農業・食品産業技術総合研究機構 西日本農業研究センター

2.研究期間

2026～2029年度 JSPS科研費

3.責任者

壁谷 直記（九州支所）

4.研究の背景

森林流域では、森林土壌が雨水を保持し、地下水や河川へゆっくりと供給することで流域の水循環を支えています。この働きは河川流量を安定させ、水資源を支える重要な要素となっています。しかし近年、熱帯地域では森林の農地化やプランテーション開発が急速に進み、こうした水循環システムへの影響が懸念されています。一方、森林開発が水循環にどのような変化をもたらしたのかを正確に評価することは容易ではありません。その大きな理由は、開発前の観測データがほとんど残されていないためです。森林総合研究所では、カンボジアの流域で20年以上にわたり降雨や河川流量などの観測を継続しており、森林が開発される前から現在までの変化を追跡できる世界的にも貴重なデータを蓄積しています。この長期観測データを活用し、森林開発と水資源の関係を明らかにすることが本研究の出発点です。

5.研究の目的

本研究では、森林開発以前から継続して取得されてきた観測データを活用し、流域における水の動きを再現する「流域水循環モデル」を構築します。さらに、森林の農地化や気候変動、人口増加などが将来の水循環に与える影響を予測し、2050年頃の水資源の姿を明らかにします。研究成果を通じて、森林保全と地域開発を両立させるための科学的根拠を提供し、持続可能な流域管理に貢献することを目指します。

6.研究内容

本研究はカンボジア王国コンポントム州のチニット川流域を対象に実施します。まず、降雨量や河川流量などの長期観測データに加え、森林、ゴム林、果樹園、カシューナッツ林、キャッサバ畑などの植生調査を行い、水の利用特性を明らかにします。次に、衛星画像解析や現地調査を用いて過去20年間の土地利用変化を復元するとともに、地域住民への聞き取り調査を通じて、水利用や生計活動の変化を把握します。これらの結果を基に、現状維持型、開発型、保全型の複数の将来土地利用シナリオを作成します（図1）。さらに、流域水循環モデル（SWATモデル）を用いて過去の水循環を再現し、気候変動シナリオと組み合わせることで2050年までの水資源の変化を予測します。最終的には、研究成果を地域住民や行政機関と共有し、持続可能な流域の将来像（グランドデザイン）の策定に貢献します。

7.研究論文

Kabeya N. et al. (2008) Preliminary study of flow regimes and stream water residence times in multi-scale forested watersheds of central Cambodia. Paddy and Water Environment, 6(1):25-35.

Shimizu Y. et al. (2020) Effect of in-stream impoundment on water quality of a suburban stream. Limnology, 21(3):393-402.

Kabeya N. et al. (2021) Long-term hydrological observations in a lowland dry evergreen forest catchment area of the lower Mekong River, Cambodia. JARQ, 55(2):177-190.

 

図1 社会経済学的村落調査に基づく土地利用将来変化シナリオの作成手順