東京都立大学Tokyo Metropolitan University博士（理学）doctoral thesi

NISHIKURA, Seri

ニシクラ, セリ

西倉, 瀬里

English

Tokyo Metropolitan University Institutional Repository Miyako-Dori / 首都大学東京機関リポジトリ

様式３  学 位 論 文 要 旨  論文題名  Evaluation of soil forming factors in polder  (干拓地における土壌生成因子の評価 )  （ふりがな）   にしくら せり 学位申請者  西倉 瀬里     ㊞  （ 学位論文要旨 ） 低湿地について生物多様性が高い生態系を育む重要性が指摘される中で農地利用のための開発が広く進められてきた。沿岸域の開発には、貴重な生態系の消失だけでなく、塩害や、温室効果ガスの放出等の土壌を介した環境へのリスクも伴うことから、土地利用や開発に対する土壌環境の応答を理解する必要がある。干拓も沿岸域の開発の一つであり、海や湖沼を堤防で仕切り内部を干上げて陸地を造成するため、造成をスタート地点とした土地利用変化や環境変化を追跡することができる。このことから、干拓地は地理学や農学分野において古くから研究されてきた。干拓地において、土壌は重要な要素であり生産基盤や地盤としての役割を担っていることから、その生成過程を堆積物からの土壌化過程として解釈することの研究意義は高い。また、主に農地利用を目的として造成されるため、母材である堆積物の特徴や微地形、干拓されてからの時間因子に加え、土地利用のための水管理などの人為が複雑に影響して干拓地の土壌を形成していると考えられる。これまでに、堆積物からの土壌化として自然因子をもとにした土壌生成論と、土地利用・管理とその応答に関する土壌生成論はそれぞれ研究されてきたが、両者の関わり合いは系統だって論じられていない。様々な因子が複雑に影響しながら形成される干拓地の土壌生成を総合的に論じるには、各因子の土壌への影響の強度関係を明らかにすることが課題である。そこで本研究では、干拓地の土壌形成に与える環境因子の影響を検討することを目的とし、1章ではこれらの研究背景と目的について述べた。 2章では対象土壌の理化学性から各土壌の特徴づけと、これらの特徴を形成する因子の抽出を行った。日本では中世より干拓が行われており、時代の変遷とともに干拓の方法、規模、干拓後の土地利用が変化している。日本国内の干拓された年代や土地利用の異なる6か所の干拓地を対象に15地点の土壌を調査した。各土壌の土壌断面調査および理化学性の分析結果から、対象とした土壌は、主に土壌構造の発達、溶脱、酸性化、炭素および窒素の蓄積、鉄酸化物の形態変化および集積の作用によって形成され、特徴づけられることが分かった。中でも、表層における炭素および窒素の蓄積と土壌の酸性化はすべての干拓地土壌に共通して確認され、植生の発達や施肥の影響として説明できた。一方、母材の特徴である粒径組成は全鉄量と相関関係を示したことから、干拓地それぞれの特徴を表しており、干拓地母材の土壌形成への影響として解釈された。 3章では、干拓地の母材の特徴と土地利用による影響を考察した。まず、各土壌の母材を区別するために、粒径組成を用いて表現される堆積時の水理環境指標から評価した。土壌中の鉄含量は母材に依存する一方で、母材中の一次鉱物から溶出した還元鉄は酸化的な土壌環境下で酸化鉄を生成する。その後の土地利用により、一層酸化的な土壌環境下になると鉄酸化物の結晶化が進行し、還元的な土壌環境では非晶質の鉄を生成しやすい。そこで、全鉄、結晶質の鉄酸化物、非晶質の鉄酸化物中の鉄含量を求め、これらの関係から鉄と母材および土地利用の影響を比較した。結果として、全鉄量は母材の性質によって決定づけられるものの、その形態は土地利用後、農地利用のための暗渠の設置や継続する水田利用の影響を受けて変化することが示された。 4章では、干拓地土壌に対する地形因子を検討した。対象地は陸化後、土地利用による水の管理が行われていない諫早湾の自然干陸地である。1000 mの範囲内に約1 mの標高差が認められており、異なる標高に位置する土壌を調査した。また、土壌断面調査結果および深さごとに求めた理化学性を標高別に示すことで、微地形の影響を評価した。その結果、微地形に応じた土壌構造の発達程度および物理的・化学的特性の変化が確認されたことから、諫早湾自然干陸地では土壌の発達に標高が影響していることが示された。一方で、継続した水田利用が行われている児島湾干拓地においても同様に標高別に理化学性を分析し、諫早湾干拓地の土壌と比較したところ農地利用下では地形因子の影響がみられず、人為的な水管理の影響が強くなることがわかった。  5章では、2～4章で議論した土壌形成とその因子から、干拓地の土壌が堆積物から土壌化し、さらに土地利用の影響を受けて現在の土壌になるまでの過程を総合的に考察した。干拓地の土壌が堆積物から土壌へと変化する過程で、乾湿の繰り返しに伴う土壌構造の発達や海面干拓地での海水塩の溶脱、物理的な熟成が生じており、これらは微地形に基づく地下水位変動の影響を受けているものと考えられた。また鉄の総量は粒径と関係があることから母材によって決定づけられており、干拓前の堆積環境の影響として解釈された。一方で、干拓本来の目的である土地利用に応じた水管理により、地形に基づく土壌特性や、母材に決定づけられていた鉄の形態を変化させることが分かった。本研究では、干拓地の土壌形成に影響する自然因子と人為を総合的に考察することで、各因子の影響の強度と形成される土壌の関係を説明することができた。 注意   ・和文：２０００字程度 英文：８００語、１２ポイントで記載 ・題名が英文の場合は英題（和題）とすること 

Evaluation of soil forming factors in polder

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Evaluation of soil forming factors in polder

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