淡路島吹上浜 における海浜植生群落及び底質 の動態解析
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(2) 782. 海. 図‑2. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻(2008). 上 空 か ら の 吹 上 浜 の 様 子(上:1975年,下:2004年). は あ るが,対 象 域 の 土 地 被 覆 が比 較 的 単 調 か つ 明 瞭 で あ る た め,十 分 良 好 な 分 類 結 果 が得 られ た.次. に,「 砂 浜 」. 「植 生 」 に 分 類 され た領 域 の 総 画 素 数 と解 像 度 か ら,撮 影 時 の 砂 浜 ・海 浜 植 生 面 積 を算 出 す る.砂 浜 面 積 の 算 出 に あ た って は画 像 に よ って 撮 影 時 刻 が 異 な る た め,潮 位 補 正 を 行 う必 要 が あ る.本 研 究 で は,徳 (北緯34度01分,東. 経134度35分)で. 島 ・小 松 島 港. の 実 測 潮 位 ま た は推. 算 潮 位 に 小 松 島 港 か ら吹 上 浜 ま で の 位 相 差 を考 慮 して 撮 影 時 の 潮 位(T.P.基 準)を 求 め,基 準 水 面(T.P.0m)と 位 差 と汀 線 付 近 の 地 形 勾 配(=1/10)を 図‑2. 積 を算 出 した.算 砂 浜 及 び植 生面 積 の経年 変化. の水. 用 いて補正砂 浜面. 出された補正砂浜面 積を撮影 時の砂浜. 面 積 に加 え て 各 年 の砂 浜 面 積 と した. (2) 現 地 調 査. 2. 調 査 方 法. 底 質 の平 面 分 布 を把 握 す る た め,2007年 (1) 画 像 解 析. 現 地 調 査 を 実 施 し た.サ. 本 研 究 で は,国 土 地 理 院 に よ り吹上 浜 上 空 で撮 影 され. 100m間. た航 空 写 真 を 使 用 した.解 析 対 象 期 間 は,1968(昭. 和43). 隔,岸. に. ンプ リ ン グ は 沿 岸 方 向 に25〜. 沖 方 向 に5m間. 試 験(JISA1204)に. の2月,5月. 隔 で 行 った.粒. 度 ふ るい. よ り,各 採 取 地 点 の 表 層 砂 の 中央 粒. 年 〜2004(平 成16)年 の36年 間 で あ る.撮 影 年 に よ って,. 径 を 得 た.ま た,砂 浜 の底 質 の 均 質 性 を 評 価 す る た め,. モ ノ ク ロ ・カ ラ ー の違 い が あ る た め,全 て モ ノ ク ロ画 像. 淘 汰 係 数 を算 出 し た.. に変 換 して 解 析 を行 った.な. お,本 研 究 で は砂 浜 面 積,. 飛 砂 量 の算 定 に あ た り必 要 な 風 向 風 速 デ ー タ につ い て. 海 浜 植 生 の 被 覆 度 につ い て の 経 年 変 化 の 把 握 を 目 的 と し. は,吹 上 浜 付 近 の 気 象 庁 ア メ ダス デ ー タ(観 測 点:南 淡,. て お り,単 バ ン ドで の分 析 効 果 を上 げ る意 味 か ら も,解. 図‑1参 照)を 代 用 す る 場 合,当. 析 対 象 地 域 外 の 陸 地 に つ い て はで き る だ け マ ス キ ン グを. 風 速 特 性 を十 分 に 代 表 で き る もの か 比 較 ・検 討 す る必 要. 行 っ た.. が あ る.そ. ク ラス タ 分 析 は フ リー ソ フ トウ ェ アMultiSpecに よ っ. ther Monitor. こで,2007年6月 II,AOR社. 該 デー タが吹上浜 の風 向. に,現 地 に風 向 風 速 計(Wea. 製)を 設 置 し,風 向 風 速 の 時 系. た.解 析 手 順 を 以 下 に示 す.ま ず,解 析 画 像 の 各 画 素 の. 列 デ ー タを 取 得 した.. 輝 度 値 を 読 み 取 り,輝 度 値 の 高 い順 に 「砂 浜 」 「植 生 」. (3) 日飛 砂 量 の 推 算. 「 海 域 」 の3領 域 に分 類 す る.こ. 風 に よ って 運 ば れ る砂 の 量 は,砂 の 含 水 量,砂. こで は単 バ ン ドの 情 報 で. 表面 の.
(3) 783. 淡路 島吹 上浜 に お ける海 浜植 生群 落及 び底 質 の動 態 解析. 図‑3. Feb.2007. Feb.2007. May2007. May2007. 中 央 粒 径 の 平 面 分 布(2007年2月,5月). 図‑4. 淘 汰 係 数 の 平 面 分 布(2007年2月,5月). こ れ に 対 し,2004年 落 を拡 げ,ま. に は,こ の領 域 付 近 の海 浜 植 生 は群. た植 生 密 度 も高 くな って お り,完 全 に定 着. して い る 様 子 が うか が え る.一 方,砂 お い て は,1975年 が,2004年. 浜 西 部(area‑2)に. 時 点 で は ほ とん ど見 られ な い 海 浜 植 生. の航 空 写 真 で は,密 度 こ そ低 い もの の 繁 茂 し. て い る様 子 が 確 認 で き る. 図‑2に,ク. ラス タ分 析 に よ り算 出 さ れ た砂 浜 及 び海 浜. 植 生 の 面 積 の経 年 変 化 を示 す.海 浜 植 生 に つ い て は,砂 浜 中 央 部(area‑1)と 砂 浜 西 部(area‑2)で 動 態 が 異 な る た め, 図‑5. 風 速 時 系 列 デ ー タ の 比 較(2007年6月23日). そ れ ぞ れ で表 示 して い る.砂 浜 面 積 に つ い て み る と,増 減 を 繰 り返 しな が ら も,過 去30年 間 は5.5ha前 後 で 動 的. 風 速,粒 径 と い う3つ の要 因 に依 存 す る.Bagnold(1954). に平 衡 状 態 が 保 た れ て い る と判 断 で き る.一 方,海 浜 植. に よ れ ば,砂 丘 の 砂 に つ いて は,概. 生 に つ いて は,砂. ね 風 速 の3乗 に 比 例. し,風 速4m/s以 上 で 砂 が 動 き 出 し,10m/sを. 超 え る と急. 浜 中 央 部(area‑1)で は,年. 西 部(area‑2)で は,増 減 を 繰 り返 し中 長 期 的 に は被 覆 の. 激 に増 加 す る と さ れ て い る. 砂 粒 が 運 動 を 開 始 す る移 動 限 界 摩 擦 速 度 は次 式(1)で 評 価 す る こ と が で き る.. 拡 大 は見 られ な い こ とが わ か る. (2) 現 地 調 査 図‑3に,粒. (1). 度 ふ る い 試 験 で 得 られ た 中 央 粒 径 の 平 面 分. 布 を示 す.2007年2月,5月. と もに 西 か ら東 方 向 に 粒 径 が. 小 さ くな る傾 向 が 見 られ る.2007年2月 こ こ に,ρs:砂 の 粒 径,A:係. 粒 の 密 度,ρa:空. 数(=0.1)で. 河 村(1951)は,砂. 々 増 加 しな. が ら,着 実 にそ の分 布 域 を 拡 大 して い るの に対 し,砂 浜. 気 の密 度,d:砂. 粒. あ る.. で の 粒 径2mm以. 粒 間 に存 在 す る水 の 表 面 張 力 な ど. にお ける中央粒. 径 の 平 面 分 布 図 で は,砂 浜 中 央 部 か らの 西 側300m区. 2007年5月. 間. 上 の 砂 の 堆 積 が 特 徴 的 で あ る.一 方,. に お け る中 央 粒 径 の 平 面 分 布 図 で は,全 体 的. の 影 響 を考 慮 して,単 位 幅,単 位 時 間 当 た り に あ る断 面. に 細 粒 化 が 進 行 して お り,特. を 通 過 す る全 飛 砂 量Qを 次 式 で 評 価 した.. は,岸 沖 方 向 に も一 様 な底 質 とな っ て い る こ とが 特 徴 的. (2) 数(=2.78)で. あ る.な. お,底 面 摩 擦 速 度 は 風 速 よ り対 数 則 を 用 い て算 出 した.. 点付 近 で. で あ る. な お,全. こ こ にu*:底 面 摩 擦 速 度,K:係. に,西 側400m地. サ ン プ ル の 中 央 粒 径 の 平 均 値 は,2007年2月. が7.56mm,5月 図‑4に,淘. が4.55mmで. あ っ た.. 汰 係 数 の平 面 分 布 を示 す.淘 汰 係 数 は砂 浜. の 均 一 性 を 示 す も の で値 が 小 さ い ほ ど均 一 性 が 高 く,現 3. 結. 果. 地 海 岸 で は1.25程 度 で あ る こ とが 知 られ て い る.2007年 2月 の調 査 で は,砂 浜 中 央 部 で の淘 汰 係 数 が5以 上 と高. (1) 画 像 解 析 写 真‑2は1975(昭. 和50)年 と2004(平 成16)年 にお け る上. 空 か らの吹 上 浜 の 様 子 で あ る.1975年. 時点 で は,砂 浜 中. 央 部(area‑1)に 遷 移 的 で は あ る が 海 浜 植 生 が 見 られ る.. くな って お り,こ の付 近 で の 不 均 一 さが 顕 著 と な って い る.一 方,2007年5月. に は,砂 浜 中 央 部 よ り200m東 側 で. 不 均 一 な 底 質 と な って い る.ま た,沖 か ら岸 に 向 か う に.
(4) 784. 海. 岸. 工. 学. 論. 文. 集. 第55巻(2008). N‑S. 図‑6. 風 速10m/s以. direction. 上 の 風 の 月 別 出 現 頻 度(2003‑2007年). E‑W. 図‑8. direction. 粒径 別月 刊飛 砂量 の推 定. (3) 日飛 砂 量 の推 算 2003〜2007年. の 気 象 庁 ア メ ダ ス デ ー タ(観 測 地 点:南. 淡)を 用 い て,吹 上 浜 付 近 の 季 節 別 の平 均 風 速 を 調 べ た と こ ろ,吹 上 浜 に お い て は年 間 を通 じて 平 均 風 速3m/s程 度 の風 が 吹 いて い る ことが わ か った.こ の程 度 の オ ー ダー の 風 速 で は,粒 径0.1mm以. 下 の 微 細 粒 子 しか移 動 す る こ. と が で き な い.し た が っ て,吹 上 浜 の 中 央 粒 径 の 平 面 分 図‑7. 布 か らみ て も,台 風 接 近 や冬 季 季 節 風 時 以 外 の 平 常 時 に 季 節別 の風 向出現 頻度. は飛 砂 に よ る土 砂 の 移 動 は起 こ りえ な い と考 え られ る.. つ れ て 均 一 性 が とれ な くな る傾 向 も見 受 け られ る. 図‑5に,2007年6月. 粒 径1mm以. の 現 地 で 得 られ た風 速 デ ー タ と 同. 時期 の ア メ ダ ス デ ー タ(観 測 地 点:南 淡)を 示 す.観 測 さ れ た現 地 の 風 速 デ ー タ(サ ンプ リン グ間 隔:1分)か. らは,. 風 速 が 時 々 刻 々 と変 化 す る様 子 が 見 て と れ る.こ れ に対 し,ア メ ダ ス デ ー タ(最 小 サ ンプ リン グ間 隔:10分)で. は,. 現 地 デ ー タ に見 られ る よ う な 時 々刻 々 の変 動 を 捉 え る こ と は で きて い な い.ま た,時. 間帯 に よ って は現 地風 速 の. 上 の 砂 が 動 く に は,理 論 的 に は 風 速10m/s. 以 上 の 風 が 必 要 で あ る.そ (観 測 地 点:南. こで,気 象 庁 ア メ ダス デ ー タ. 淡)を 用 い て,風 速10m/sの 風 が ど の 程 度. の頻 度 で 発 生 して い る の か を 調 べ た .図‑6に 以 上 の 風 の 月 別 出 現 頻 度(2003‑2007年)を. 風 速10m/s. 示 す.12月. か. ら4月 にか けて 風 速 が10m/sを 超 え る 日 が 多 く,次 い で8 月 に 出現 頻 度 が 高 い こ とが わ か る. 図‑7は,季. 節 別 の風 向 出 現 頻 度 を示 し た も の で あ る.. 半 分 以 下 に な る こと が あ り,現 地 風 速 を 必 ず し も代 表 し. こ こ で は,春. て い る とは 言 え な い.し か し,平 均 的 な オ ー ダ ー で 見 れ. 季(3‑5月),夏. 季(6‑8月),秋. 季(9‑11月),. 冬 季(12‑翌 年2月)と 区分 して 整 理 した.吹 上 浜 は典 型 的. ば,両 者 は 概 ね 一 致 す る とみ なす こ とが で き る.ま た,. な 台 風 の経 路 上 に 位 置 す る た め,台 風 の接 近 ・通 過 に よ. 風 向 につ い て も,両 者 は概 ね 対 応 して い た.. り,夏 季 に は南 風 の 出 現 が卓 越 して い る.一 方,冬. から.
(5) 785. 淡路 島 吹上浜 に お ける海 浜植 生群 落及 び底 質 の動態 解析. 給 は考 え に くい. 一方 ,砂 浜 西 部 の 背 後 の崖 状 の 丘 陵 地 は 紀 伊 水 道 に 面 す る よ うに立 地 して お り常 に 厳 しい気 象条 件 下 に さ ら さ れ る.図‑9に. 示 す と お り,浸 食 ・風 化 作 用 に よ り砂 浜 西. 部 で 生 産 さ れ た 土 砂 が,冬 季 季 節 風 に よ って 西 か ら東 へ と運 ば れ,こ れ が 波 浪 等 に よ る浸 食 量 と均 衡 す る こ と に よ って,吹 上 浜 は動 的 に平 衡 状 態 を保 って い る もの と考 え られ る.ま た,土 砂 供 給 源 に近 い砂 浜 西 部 は,特 に 底 図‑9. 吹 上浜 に おけ る動 的平 衡状 態 のメ カニ ズム. 質 の変 動 が 激 しい た め,海 浜 植 生 に と って も生 育 に 厳 し. 春 に か けて は,北 〜 西 北 西 の季 節 風 の 出現 頻 度 が 高 い こ とが わ か っ た. 次 に,2007年 測 地 点:南. の 気 象 庁 ア メ ダ ス の 風 向 風 速 デ ー タ(観. 淡,サ. ンプ リ ング 間 隔:10分)を. 別 飛 砂 量 を 算 出 した.図‑8に. 用 いて粒径. 粒 径別月間飛砂 量の推算結. い環 境 とな って お り,定 着 に は至 らな い も の と思 わ れ る. 5. ま と め 本 研 究 で は,画 像 解 析 に よ り淡 路 島 ・吹 上 浜 の 砂 浜 面 積,海. 浜 植 生 群 落 の経 年 変 化 の把 握 し,現 地 調 査 で は底. 果 を 示 す.夏 季 で は,台 風 の接 近 ・通 過 に伴 う南 風 の 出. 質 の粒 度 分 布 を調 べ,砂 浜 の均 一 性 を 明 らか に した.ま. 現 が 卓 越 す る た め,飛. 砂 量 に つ い て も沿 岸 方 向(東 西 方. た,気 象 庁 の ア メ ダス デ ー タ を用 い て,現 地 の 風 の 出現. 向)よ り も,岸 沖 方 向 の飛 砂(南 北 方 向)が 卓 越 して い た. 一 方 ,冬 か ら春 にか け て は,西 か ら北 寄 りの 風 が 多 く出. 特 性 を 考 慮 した飛 砂 量 計 算 を行 った.本 研 究 で 明 らか に. 現 す る た め,沿 岸 方 向,特. (1) 1968〜2004年. に 西 か ら東 方 向 へ の 飛 砂 が 卓. な った 事 項 を以 下 に 示 す. ま で の過 去36年 間 につ い て は淡 路 島 ・. 越 す る結 果 とな って い る.台 風 接 近 ・通 過 と い っ た イ ベ. 吹 上 浜 にお け る砂 浜 面 積 は ほ ぼ安 定 して い る.一 方,海. ン トは偶 発 的 な も ので あ る の に 対 し,冬 季 の 北 西 季 節 風. 浜 植 生 群 落 は,砂 浜 中 央 部 で年 々 増 加 して い るが,砂 浜. は毎 年 み られ る も ので あ り,こ の冬 季 の飛 砂 量 の把 握 が. 西 部 に お いて は定 着 率 が 低 い こ とが わ か った.. 吹 上 浜 の底 質 動 態 を考 え る上 で 重 要 で あ る.. (2) 底 質 の 中 央 粒 径 は西 か ら東 に 向 か うに つ れ て 細 か く. 4. 考. な って お り,こ の 細 砂 は冬 季 に 卓 越 す る沿 岸 方 向 の飛 砂 察. に よ り供 給 さ れ た も の と考 え られ る.2月. 以 上 の結 果 か ら,吹 上 浜 にお け る海 浜 植 生 群 落 と底 質 の 動 態 との 関 係 につ い て 考 察 す る.. 西 部 の 底 質 の変 動 が 激 しい こ とが わ か った.. 画 像 解 析 の 結 果 よ り,吹 上 浜 に お け る海 浜 植 生 群 落 の. (3) 淡 路 島 ・吹 上 浜 は,波 浪 等 の 影 響 を 受 け や す い位 置. 和43)年 以. に あ る もの の,砂 浜 西 部 の背 後 に あ る浜 崖 か ら絶 え ず 供. 浜 中 央 部 で は,海 浜 植 生 は分 布 域 を拡 げ 時 間 の 経. 給 され る砂 が 西 か ら東 へ沿 岸 方 向 に運 ば れ る こ と に よ っ. 定 着 に は 空 間 的 な差 異 が 認 め られ た.1968(昭 降,砂. と5月 で は特 に. 砂 浜 西 部 で の 中 央 粒 径 分 布 が 大 き く異 な って お り,砂 浜. 過 と と もに 定 着 性 を高 め っ っ あ る の に対 し,砂 浜 西 部 の. て,砂 浜 全 体 と して は動 的 に安 定 した 状 態 を 保 って い る.. 海 浜 植 生 に つ い て は,繁 茂 と消 滅 を 繰 り返 して お り,定 着 しに くい 環 境 に あ る と推 察 さ れ る. 一方 ,現 地 観 測 の 結 果 か ら,吹 上 浜 の底 質 の 中 央 粒 径. 謝 辞:航 空 写 真 は,兵 庫 県 淡 路 県 民 局 地 域 振 興 部 洲 本 土. の平 面 分 布 の季 節 変 動 は大 き く,特 に砂 浜 西 部 で は,冬. り提 供 を受 け ま した.こ. 地 改 良 事 務 所 な らび に財 団 法 人 ひ ょ う ご環 境 創 造 協 会 よ こ に謝 意 を 表 し ます.. か ら春 にか け て一 様 に細 粒 化 が 進 ん で い る傾 向 が 見 受 け られ た.こ. の西 か ら東 へ の砂 の 移 動 は,北 西 方 向 に卓 越. す る冬 季 季 節 風 に よ る飛 砂 に起 因 す る現 象 で あ る と考 え られ る.. 考. 文. 地 球 環 境 研 究 論 文 集, vol.16,. 吹 上 浜 の 砂 の 供 給 源 に つ い て は,砂 500m東. 参. 浜 東 端 よ り約. に離 れ た 地 点 に流 入 す る河 川(塩 屋 川,本. 庄 川). か ら の土 砂 供 給 と,砂 浜 西 部 の 背 後 に あ る崖 状 の丘 陵地 か ら砂 供 給 の い ず れ か が考 え られ る が,塩 屋 川,本 庄 川 と も に流 量 は 少 な く,ま た 西 か ら東 へ の 流 れ が 卓 越 す る 海 流 の方 向 か らみ て も,両 河 川 か らの 吹 上 浜 へ の砂 の 供. 献. 宇 野 宏 司 ・柿 谷 茂 貴 ・辻 本 剛 三 ・柿 木 哲 哉 ・出 口一 郎 ・有 田 守 (2008): 淡 路 島 吹 上 浜 の 砂 浜 面 積 ・汀 線 の 経 年 変 化, pp.35‑40.. 河 村 龍 馬 (1951): 飛 砂 の 研 究, 東 京 大 学 理 工 学 研 究 所 報 告, 第5巻, 第3‑4号, pp.95‑112. 南 淡 町 教 育 委 員 会 (2001): 吹 上 浜 の 自然, 124p. 兵 庫 県 (2002): 淡 路 沿 岸 海 岸 保 全 基 本 計 画, 6p.. Bagnold, R. A.(1954): The Physics of Blown Sand and Desert Dunes, Methuen & Co. Ltd., 265p..
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