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Using above ground vegetation and ground penetrating radar to understand soil reinforcement by roots in a broad-leaved forest

Research Project

Project/Area Number 20H03040
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionHyogo Prefectural Technology Center for Agriculture, Forestry and Fisheries

Principal Investigator

YAMASE Keitaro  兵庫県立農林水産技術総合センター, 森林林業技術センター, 管理研究者 (90463413)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 谷川 東子  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (10353765)
大橋 瑞江  兵庫県立大学, 環境人間学部, 教授 (30453153)
堀田 紀文  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00323478)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥17,680,000 (Direct Cost: ¥13,600,000、Indirect Cost: ¥4,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000)
Fiscal Year 2020: ¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Keywords崩壊発生源 / アカマツ・広葉樹林 / 植生 / 樹木根 / 地中レーダ / Wuモデル / RBモデル / VeRBモデル / 広葉樹林 / 地中レーダ法 / 樹木根系 / Root Bundle モデル / 崩壊防止力 / 萌芽幹 / 伐採 / 萌芽再生
Outline of Research at the Start

森林斜面のうち下流へ雪だるま式に災害を与えかねない、人工密集地に隣接する森林の尾根付近の崩壊発生源に着目し、“地中レーダ+Root Bundleモデル(RBモデル、斜面崩壊防止モデルの一種)”の組み合わせを用いて「根系による崩壊防止力」が脆弱な地域を抽出する。本研究では、単一樹種が対象であったRBモデルを改良し、複数樹種を対象とするVegetationRBモデルの構築を行う。

Outline of Final Research Achievements

Root systems of Pinus densiflora, Eurya japonica, Camellia japonica, and Magnolia salicifolia were excavated in a broad-leaved forest in Mt Rokko, and a data set of root number and root diameter was obtained.
Next, Ground-penetrating radar (GPR) surveys were conducted in the center of gaps among individual trees to determine the soil reinforcement by roots of the collapse source. During GPR surveys, the effect of root bundles was found to be underestimated in the estimation of pullout resistance, i.e., leading only to errors to the safe side.
VegetationRB model was constructed to calculate the soil reinforcement by roots of Pinus densiflora and other tree species, and it was found that the percentage of the total soil reinforcement by roots ranged from 2 to 35 % in the center of gaps among Pinus densifflora and Eurya japonica.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

RBモデルは、国際的に根による土壌補強強度を評価するのに妥当なモデルと位置づけられている。このモデルを日本に紹介することで、国内でもRBモデルの利用が広がるとともに、複数樹種で構成される広葉樹林における根による土壌補強強度の評価が出来るようにVegetarionRBモデルを作成した。
また、これらの成果は、根系の崩壊防止力を考慮した管理指針を作成するための科学的根拠となり、近年多発する豪雨災害により、人口密集地に隣接する広葉樹林において、防災機能を向上させるための植生管理方法の開発が可能となる。

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (31 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Effect of sprouting and corresponding root distribution of the shrub species Eurya japonica on slope stability2024

    • Author(s)
      Yamase Keitaro、Ikeno Hidetoshi、Hotta Norifumi、Imawaka Mai、Ohashi Mizue、Tanikawa Toko、Todo Chikage、Dannoura Masako、Hirano Yasuhiro
    • Journal Title

      CATENA

      Volume: 238 Pages: 107869-107869

    • DOI

      10.1016/j.catena.2024.107869

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Soil reinforcement by roots and its use of non-tree species2023

    • Author(s)
      山瀬敬太郎
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Society of Revegetation Technology

      Volume: 48 Issue: 4 Pages: 600-603

    • DOI

      10.7211/jjsrt.48.600

    • ISSN
      0916-7439, 1884-3670
    • Year and Date
      2023-05-31
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      山瀬敬太郎、大橋瑞江、池野英利、谷川東子、藤堂千景、檀浦正子、堀田紀文、平野恭弘
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      森林科学

      Volume: 98 Pages: 38-39

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      Okamoto Yuki、Ikeno Hidetoshi、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Yamase Keitaro、Todo Chikage、Dannoura Masako、Ohashi Mizue
    • Journal Title

      Plant and Soil

      Volume: 477 Issue: 1-2 Pages: 829-841

    • DOI

      10.1007/s11104-022-05448-8

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      山瀬敬太郎、藤堂千景、鳥居宣之、谷川東子、山本智究、池野英利、大橋瑞江、檀浦正子、平野恭弘
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      Volume: 387 Pages: 1-17

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      水利科学

      Volume: 383 Pages: 1-14

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      Tanikawa Toko、Ikeno Hidetoshi、Yamase Keitaro、Dannoura Masako、Aono Kenji、Hirano Yasuhiro
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      Plant and Soil

      Volume: 468 Issue: 1-2 Pages: 239-257

    • DOI

      10.1007/s11104-021-05116-3

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      Yamase Keitaro、Todo Chikage、Torii Nobuyuki、Tanikawa Toko、Yamamoto Tomonori、Ikeno Hidetoshi、Ohashi Mizue、Dannoura Masako、Hirano Yasuhiro
    • Journal Title

      Ecological Engineering

      Volume: 162 Pages: 106169-106169

    • DOI

      10.1016/j.ecoleng.2021.106169

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      Tanikawa Toko、Ikeno Hidetoshi、Todo Chikage、Yamase Keitaro、Ohashi Mizue、Okamoto Toru、Mizoguchi Takeo、Nakao Katsuhiro、Kaneko Shinji、Torii Atsushi、Inagaki Yoshiyuki、Nakanishi Asami、Hirano Yasuhiro
    • Journal Title

      Trees

      Volume: 35 Issue: 2 Pages: 527-541

    • DOI

      10.1007/s00468-020-02054-y

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      谷川東子、山瀬敬太郎、藤堂千景、池野英利、大橋瑞江、檀浦正子、金澤洋一、平野恭弘
    • Journal Title

      水利科学

      Volume: 374 Pages: 87-112

    • NAID

      130008139803

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      今若舞、山瀬敬太郎、平野恭弘、谷川東子、池野英利、檀浦正子、藤堂千景、大橋瑞江
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      藤堂千景、山瀬敬太郎、池野英利、谷川東子、大橋瑞江、檀浦正子、平野恭弘
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      第135回日本森林学会大会
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      今若舞、山瀬敬太郎、平野恭弘、谷川東子、池野英利、檀浦正子、藤堂千景、大橋瑞江
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      第58回根研究集会
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      Imawaka Mai、Yamase Keitaro、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Ikeno Hidetoshi、Dannoura Masako、Todo Chikage、Ohashi Mizue
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      岡本祐樹、池野英利、平野恭弘、谷川東子、山瀬敬太郎、藤堂千景、檀浦正子、大橋瑞江
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      日本生態学会
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      今若舞、山瀬敬太郎、平野恭弘、谷川東子、池野英利、檀浦正子、藤堂千景、伊東康人、大橋瑞江
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      日本森林学会
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      Yamase Keitaro、Tanikawa Toko、Dannoura Masako、Todo Chikage、Yamamoto Tomonori、Ikeno Hidetoshi、Ohashi Mizue、Aono Kenji、Doi Ryuusei、Hirano Yasuhiro
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      Imawaka Mai、Yamase Keitaro、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Ikeno Hidetoshi、Dannoura Masako、Todo Chikage、Ohashi Mizue
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      8th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
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      Okamoto Yuki、Ikeno Hidetoshi、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Yamase Keitaro、Todo Chikage、Dannoura Masako、Ohashi Mizue
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      8th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
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      山瀬敬太郎、今若舞、大橋瑞江、池野英利、藤堂千景、伊東康人、檀浦正子、谷川東子、平野恭弘
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      Yuki Okamoto、Hidetoshi Ikeno、Yasuhiro Hirano、Toko Tanikawa、Keitaro Yamase、Chikage Todo、Masako Dannoura、Mizue Ohashi
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      池野 英利、澤志 萌、平野 恭弘、藤堂 千景、山瀬 敬太郎、谷川 東子、檀浦 正子、大橋 瑞江
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      岡本 祐樹、大橋 瑞江、平野 恭弘、谷川 東子、山瀬 敬太郎、藤堂 千景、檀浦 正子、池野 英利
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      日本森林学会
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  • [Book] 森の根の生態学2020

    • Author(s)
      平野 恭弘、野口 享太郎、大橋 瑞江(編) 檀浦 正子、菱 拓雄、牧田 直樹、小林 真、松田 陽介、福澤 加里部、谷川 東子、藤井 沙織、中路 達郎、山瀬 敬太郎(著)
    • Total Pages
      376
    • Publisher
      共立出版
    • ISBN
      9784320058132
    • Related Report
      2020 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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