Relationship between the recent dune activities and the rainfall fluctuations in the Southern part of Australia

オーストラリア南部には，最近活動を再開した砂丘が数多くみられる．この再活動については，植生破壊をはじめ，開墾，山火事，羊の食禍，ウサギによる地表攪乱，さらには，サンドバギー等の人為的作用が，再活動の契機として，しばしば指摘されてきた．しかしながら，砂丘活動と気候変動との関係はいまだ系統的には検討されていない．すなわち，砂丘活動と気候変動との関係を，広域的かつ個々の地域ごとに解明し，さらに，砂丘活動史と関連させて考察した研究はいまだみられない．それゆえ，上記の再活動の契機となった人為的活動をいかに評価すべ きか，また，再活動の主たる原因を何に求めるべきであるか，についてはほとんど明らかにされていない．本稿は，地形・地質，植生ならびに聴き取り調査による最近の砂丘活動の変遷と，観測資料および旱魃資料の分析から得られた降水量変動との関係を検討し，気候的側面から砂丘の再活動について考察した．結果を 以下に示す．再活動した砂丘は，大陸規模でみた場合，南部の半乾燥および湿潤地帯に集中してみられる．さらに，これらの再活動砂丘は，固定砂丘群中にパッチ状に分布する．オーストラリア南部の砂丘は，少なくとも更新世後期以降，何度か形成され，新旧の砂丘が混在している．また形成期ごとに砂の再配分が行なわれ，更新世末期から完新世後期にかけて形成された砂丘の砂の厚さは，地域的に大きく異なる．再活動砂丘の分布は，更新世末期以降形成された砂丘砂層の厚さと関係し，厚い所に限られている．すなわち，再活動砂丘のパッチ状分布は，気候の地域的差異によるものではなく ，更新世末期以降の砂丘砂層の厚さのパッチ状分布によると考える．現在活動している砂丘のいくつかは，白人の入植以前から活動していたことが知られているが，大部分は白人入植後の植生破壊以降に再活動したものである．腐植層や不整合に基づいた砂丘砂層序，各時期の砂丘砂上の植生調査，および聴き取り調査によって決定した最近の砂丘活動と降水量変動との関係を検討し，以下の結果を得た．1年以上にわたって，累積月降水量残差が減少し，その減少量が平均年降水最の500ないし600％以上になると，顕著な砂丘活動が発生する．アデレード，シドニーを除くと，気象観測が開始されたのは，多くの地域で1870年代以降である．これらの気象データに よると，砂丘活動を引き起こすような顕著な降水量減少期が頻発するようになるのは，1800年代の末期以降である．白人入植直後の1700年代末ないし，1800年代初頭以降の降水量変動傾向に関しては，農牧業の被害状況や飛砂現象が記載されている旱魃資料を検討した．その結果，大きな旱魃も，1800年代末期以降に頻発していることがわかった．大きな旱魃時には，飛砂現象も顕著であ った．また，気象データのある期間においては，記載された大きな早献は，「顕著な降水量減少期」と一致している．アデレード，シドニ一の気象観測データは，1800年代前・中期は比較的湿潤で，1800年代末以降，乾燥気候が頻発することを示している．以上の検討から，オーストラリア南部における砂丘の再活動について以下のように考える．白人が最初に入植した18世紀末から19世紀末までは，比較的湿潤であ った．19世紀末ないし20世紀初頭以降に，乾燥気候が頻発するようになったが，この時期になって，砂丘の再活動は規模および数において顕著に増加 した．すなわち，砂丘の再活動は乾燥気候の頻発する時代の現象であり，この状態は，大局的にはは，少なくともオーストラリア南部では，今日も継続しているとみることができる

Stratigraphic background of gully development of the pekina catchment in the mt. lofty ranges, south australia

The Pekina catchment is a high-level headwater basin of 139 km^2 in area. Mean annual rainfall is about 350 mm. The most common landform pattern type is undulating rises. Steeper land is mainly rolling low hills, and gentler land mainly pediments. The main streams are incised about 5 m below pediments and fans. Before settlement, most areas of the catchment were dominated by Eucalyptus trees, except for the steep hills near major drainage divides, where Casuarina cristata open scrub is still found. Most vegetation was cleared for agriculture in the late 19th Century, resulting in the initiation of serious sheet erosion and gully erosion, mainly on gentler lands. Almost all newly developed gullies have a marked nick point with a vertical wall at their heads. The stratigraphy of subsurface material of pediments observed on the walls of gullies shows cycles of alternating deposition and erosion. Gullies inherit buried old channels, suggesting that ground water concentrated in such channels plays a more important role for gully development than surface water flow

植生からみたオーストラリア半乾燥地域の「砂漠化」現象

In the Australian Continent, in those areas occupied by Eurpoeans during the past 200 years, the natural environment has been modified; the change are most severe in the semi-arid regions. Prior to Eurpoean settlement, for some tens of thouthands years of Aboriginal occupation, there were slow changes mainly due to occasional burning of vegetation so that the Australian flora was gradually moved towards fire-resisted species. With the introduction of agricuture and grazing drastic changes in the density, floristics, and structure of native vegetation occurred. Disturbance or removal of vegetation has also affected surface and sub-surface hydrology. These changes have resulted in water or wind erosion and salinization. Where vegetation has been regenerated the species established are often those which are unpalatable to grazing stock or can withstand frequent burning. This leads to "desertification". The concept of "desertification" is ecologically defined as follows: The natural vegetation in equilibrium with the potentiality of regional climate (climatic climax) is replaced by the vegetation which grows naturally and originally in more arid region due to environmental stress directly induced by man and the accompanying land degradation. The Murray-Mallee Region in the southern part of Austrralia, where the late Pleistocene and Holocene sand dunes are widely distributed, is a semi-arid region with annual rainfall of 250-400 mm; it is wholly covered with mallee (Eucalyptus spp.) scrub. The sand dunes which were stable covered totally with such vegetation during the pre-European days have become unstable at many sites due to vegetation clearing, farming and grazing associated with European settlement since the late 19th Century. The remobilization of sand dunes is one of the typical events of "desertification" and, in extreme cases, the surface remains unvegetated. Various stages in vegetation change can be observed showing "desertification" or regeneration process. The authors describe the processes involved in land and vegetation degradation, and discuss the measures to prevent "desertification" based on the examination of the relationships between activity of sand drifting, thickness of loose sand overlying the stable substrata, floristic composition, community height, and activlty of rabbits (Olyctolagus cuniculus). The natural mallee scrub in the conservation park is dominated by Eucalyptus spp. accompanled by rlch lower shrub layer species such as Casuarina stricta, Callitris verrucosa and Hakea leucoptera. The mallee scrub remaining on farmland, however, is very poor in understory resulting from grazing. Triodia spp. and Acacia spp. invade in the understory of the mallee scrub after bushfires. Acacia spp. regenerate easily and are dominant on the land where the surface is disturbed by vegetation clearance and/or wind erosion. Natural mallee scrub will regenerate through sprouting from so-called mallee roots (lignotuber) persisting after surface disturbance. When the lignotuber is exposed by wind erosion or covered by sand accumulation, the recovery to natural mallee scrub becomes very difficut. On such sites, Triodia colonies and/or Acacia scrub stand as disclimax communities with a life cycle of 30 to 50 years (Figs. 6 and 7). The thicker the loose sand is, the more active and continuous is the sand drifting (Fig. 8). In particular, on many dunes with loose sand thicker than 80 cm, serious drifting has continued for recent tens of years exacerbated by the large amount of mobile sands and the difficulty of vegetation invasion. At the sites with thick loose sands, the population of rabbit introduced from Europe is larger, suggesting that the reactivation and acceleration of sand drifting is induced by rabbit infestation (Fig. 9). On the other hand, where vegetation height is greater than the line shown in Fig. 8, suggesting a minimum height of vegetation for erosion control, sand dunes tend to be stabilized. The results of investigation as mentioned above show the various processes of vegetation changes according to the combinations of local difference in natural conditions and the importance of human impacts, and imply many stages of"desertification". The remobilization of sand dunes is regarded as an extreme stage of "desertification" caused by a combination of many factors. The soil conservation and the vegetation management based on detailed survey of physical and ecological characteristics of land will identify the factors contributing to landscape instability and "desertification" and so provide a framework for reversing the processes of land and vegetation degradation

Land and vegetation degradation by soil erosion and salinization in the western australian wheat belt

In the W.A. Wheat Belt, there are serious soil erosion and salinization in farmlands. Field studies were carried out in 1983 to observe soil erosion, salinization and related environmental changes caused by European settlement and to consider their interrelationships. Soil erosion seems to be related to the spread of soil salinity. Both effects have been caused by the replacement of native vegetation with agriculture. Soil erosion appears to begin with the instability of the surface layer on relatively gentle slopes with high content of cations and phosphorus, which suggests a link between salinization and fertilization by the application of fertilizer to promote growth. The distribution of dead trees standing along small streams indicates that a road embankment over the valley has changed the hydrology and salinity. Such changes have caused retrogressive plant succession. Land and vegetation degradation on the lunette is also significant

オーストラリア南部における最近の砂丘活動と降水量変動との関係

オーストラリア南部には，最近活動を再開した砂丘が数多くみられる．この再活動については，植生破壊をはじめ，開墾，山火事，羊の食禍，ウサギによる地表攪乱，さらには，サンドバギー等の人為的作用が，再活動の契機として，しばしば指摘されてきた．しかしながら，砂丘活動と気候変動との関係はいまだ系統的には検討されていない．すなわち，砂丘活動と気候変動との関係を，広域的かつ個々の地域ごとに解明し，さらに，砂丘活動史と関連させて考察した研究はいまだみられない．それゆえ，上記の再活動の契機となった人為的活動をいかに評価すべ きか，また，再活動の主たる原因を何に求めるべきであるか，についてはほとんど明らかにされていない．本稿は，地形・地質，植生ならびに聴き取り調査による最近の砂丘活動の変遷と，観測資料および旱魃資料の分析から得られた降水量変動との関係を検討し，気候的側面から砂丘の再活動について考察した．結果を 以下に示す．再活動した砂丘は，大陸規模でみた場合，南部の半乾燥および湿潤地帯に集中してみられる．さらに，これらの再活動砂丘は，固定砂丘群中にパッチ状に分布する．オーストラリア南部の砂丘は，少なくとも更新世後期以降，何度か形成され，新旧の砂丘が混在している．また形成期ごとに砂の再配分が行なわれ，更新世末期から完新世後期にかけて形成された砂丘の砂の厚さは，地域的に大きく異なる．再活動砂丘の分布は，更新世末期以降形成された砂丘砂層の厚さと関係し，厚い所に限られている．すなわち，再活動砂丘のパッチ状分布は，気候の地域的差異によるものではなく ，更新世末期以降の砂丘砂層の厚さのパッチ状分布によると考える．現在活動している砂丘のいくつかは，白人の入植以前から活動していたことが知られているが，大部分は白人入植後の植生破壊以降に再活動したものである．腐植層や不整合に基づいた砂丘砂層序，各時期の砂丘砂上の植生調査，および聴き取り調査によって決定した最近の砂丘活動と降水量変動との関係を検討し，以下の結果を得た．1年以上にわたって，累積月降水量残差が減少し，その減少量が平均年降水最の500ないし600％以上になると，顕著な砂丘活動が発生する．アデレード，シドニーを除くと，気象観測が開始されたのは，多くの地域で1870年代以降である．これらの気象データに よると，砂丘活動を引き起こすような顕著な降水量減少期が頻発するようになるのは，1800年代の末期以降である．白人入植直後の1700年代末ないし，1800年代初頭以降の降水量変動傾向に関しては，農牧業の被害状況や飛砂現象が記載されている旱魃資料を検討した．その結果，大きな旱魃も，1800年代末期以降に頻発していることがわかった．大きな旱魃時には，飛砂現象も顕著であ った．また，気象データのある期間においては，記載された大きな早献は，「顕著な降水量減少期」と一致している．アデレード，シドニ一の気象観測データは，1800年代前・中期は比較的湿潤で，1800年代末以降，乾燥気候が頻発することを示している．以上の検討から，オーストラリア南部における砂丘の再活動について以下のように考える．白人が最初に入植した18世紀末から19世紀末までは，比較的湿潤であ った．19世紀末ないし20世紀初頭以降に，乾燥気候が頻発するようになったが，この時期になって，砂丘の再活動は規模および数において顕著に増加 した．すなわち，砂丘の再活動は乾燥気候の頻発する時代の現象であり，この状態は，大局的にはは，少なくともオーストラリア南部では，今日も継続しているとみることができる