日本語AIでPubMedを検索
スペイン中部ピレネー山脈の水と植生の動態に及ぼす耕作放棄後の能動的および受動的な土地利用管理の影響
Effects of active and passive land use management after cropland abandonment on water and vegetation dynamics in the Central Spanish Pyrenees.
PMID: 32062269 DOI: 10.1016/j.scitotenv.2020.137160.
抄録
地中海沿岸の山地では、20世紀後半に重要な耕作放棄のプロセスが行われた。耕作放棄地に続く自然の植生は、水文循環と植生に大きな影響を与えることが広く報告されている。スペインのピレネー山脈は、このような土地の変化によって最も影響を受けている地域の一つであり、下流の低地における水の供給や農業活動の重要性を脅かす可能性がある。世界中の土地管理者や科学者は、このような土地利用の変化にどう対処するかについて、さまざまな立場をとっています。積極的な管理(AM)を支持する人もいれば、受動的な管理(PM)を支持する人もいる(植生のプロセスを継続させる)。本研究は、スペイン中部ピレネー山脈の代表的な耕作放棄地の集水域において、異なる気候軌道の下での水文学と植生動態に及ぼすAMとPMの影響を調査することを目的としている。連成生態水文モデルを用いて、低木伐採後の河川流量（STR）、蒸発散散量（ET）、土壌飽和欠損（SD）、植物炭素（PC）の管理後の応答を推定した。清掃によって年間のSTRは16％増加したが、管理後1年目の月別流量の変化に伴いETとSDはそれぞれ-9％と-6％減少した。このような水位の変化は、雨の多い年にはさらに高くなる可能性がある。植生が回復した10年間の間に、年間のSTRは7.1％から24.2％増加したが、ETとSDは低木の伐採によりそれぞれ-2.6％から-8.7％、-2.7％から-6％減少した。気候変動の影響については、気温が2℃上昇した場合、平均化された降雨条件であれば、AMの水系への影響が減少し、PCの回復が促進される可能性があることが示された。
The Mediterranean mountains have been subject to significant land abandonment process during the second half of the 20th century. The subsequent natural revegetation following abandonment in rural areas has been widely documented to have substantial implications on the hydrological cycle and the vegetation. The Spanish Pyrenees are one of the most affected areas by these land transformations which could threaten their importance for water supply and agricultural activities in the downstream lowland areas. Land managers as well as scientists around the world have taken different positions on how to deal with these land use changes. Some are in favor of active management (AM) (i.e. density reduction) while others are supporting passive management (PM) (letting the process of revegetation continue). This study aims to investigate the implication of AM and PM on hydrological and vegetation dynamics under different climate trajectories in a representative abandoned cropland catchment in the Central Spanish Pyrenees. A coupled ecohydrologic model is used to estimate the post management response of streamflow (STR), evapotranspiration (ET), soil saturation deficit (SD) and plant carbon (PC) following shrub clearing. Clearing increased annual STR by 16%, while ET and SD decreased by around -9% and -6% respectively during the first year after management with changes to monthly flows. These changes to water regimes may be even higher in wetter years. Over a 10-years period of vegetation recovery annual STR increased between 7.1% and 24.2%, while annual ET and SD decreased between -2.6% to -8.7% and -2.7% to -6% respectively due to shrub clearing, with the highest changes occurring in the first three years of AM. On the effect of climate change, our results show that a 2 °C increase in temperature could reduce AM effects on water regimes and accelerate the recovery of PC given averaged rainfall conditions.
Copyright © 2020 Elsevier B.V. All rights reserved.