中国東北部興安嶺地域における凍土研究 : 2. 小興安嶺南部における土の凍結状況の季節変化

Abstract

植生や落葉堆積層などによる地表被覆が土の凍結に与える影響を調べるために, 裸地 (測定区 I), カラマツ人工林 (測定区 II) およびチョウセンゴヨウを主とする針広混交天然林 (測定区 III) において, メチレンブルー式凍結深度計を用いて, 土の凍結深度および凍土の融解深度の測定を行った。測定は, 小興安嶺南部 (中国東北部) に所在する東北林業大学涼水自然保護区において, 1990 - 91年および1991 - 92年の冬季に行った。測定結果をまとめると次のようになる。1) 小興安嶺南部における季節凍土期間は10月下旬から6月中旬あるいは下旬で, 実に8ケ月すなわち1年の2/3近くも連続して地中に凍土層が存在していたことになる。2) 最大凍結深度は, 1990 - 91年の冬季には裸地186cm, カラマツ人工林160cm, チョウセンゴヨウを主とする針広混交天然林146cmであり, 1991 - 1992年の冬季にはそれぞれ184cm, 140cm, 130cmであった。3) カラマツ人工林では26cmおよび44cm, また, チョウセンゴヨウを主とする針広混交天然林では40cmおよび54cmも裸地に比べると最大凍結深度が浅く, 林地における最大凍結深度は裸地における最大凍結深度の70 - 85%程度であった。4) 裸地における2冬季の測定結果から求めた当地方における凍結深度係数αは, 3. 8で, 北海道各地で求められたα=1. 5 - 3. 0に比べると極めて大きな値となった。5) 裸地における凍結深度X_<f1>と林内における凍結深度X_<f2>との間には, X_<f2>=-S_f+(S_f_2+X_<f1>_2)_<1/2>(S_f=40) ここで, X_<f2> : 地表を落葉堆積層で被覆された林内の凍結深度 X_<f1> : 地表が露出した裸地での凍結深度 S_f : 落葉堆積層の凍土等価層厚で, 落葉堆積層および凍土の有効熱伝導率の比から落葉堆積層を凍土に置き換えた場合の凍土の厚さの関係があった。

It is wellknown that any type of ground cover reduces the depth of frost penetration. However, very few studies have been made to determine the actual extent by which a ground cover reduces soil freezing and thawing. In this report, the authors deal with some investigation on the penetration of soil freezing and thawing in a bare ground, in a larch plantation and a natural mixed forest. This investigation was carried out in the Liang Shui Experimental Forest of Northeast Forestry University in southern Xiao Xing An Ling (lat. 47°11′, long. 128°53′, alt. 400m) during winters of 1990-91 and 1991-92. The results obtained from this investigation were as follows; 1) The continuous frost began to penetrate in late October and emerged completely in mid or late June. 2) In both winters, the maximum depths of frost penetration were greater in a bare ground than in a larch plantation or a natural mixed forest. 3) In bare ground, the frost depth might be presumed from the following equation, X=3.8･I1/2 where I is Freezing Index Value.