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The impact of small-scale practice on water and fine sediment runoff in a forested watershed in a heavy snowfall area

Research Project

Project/Area Number 20K06134
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 40010:Forest science-related
Research InstitutionForest Research and Management Organization

Principal Investigator

Abe Toshio  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (10353559)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 久保田 多余子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70353670)
釣田 竜也  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (30353775)
小川 泰浩  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (50353628)
伊藤 優子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (60353588)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2021: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywords小規模施業 / 作業道開設 / 水流出 / 浮遊土砂 / 安定同位体比 / 融雪流出 / 積雪深分布 / 間伐 / 多雪地域 / 融雪 / 水質
Outline of Research at the Start

東北地方の多雪地域にある長期理水試験地において、間伐から5年後まで水や浮遊土砂、溶存物質などの流出量を調査し、間伐の影響を明らかにする。水流出については特に融雪流出や融雪流出期間の変化に着目して解析し、積雪水量はUAVを利用して流域内の面的把握を試みる。土砂については作業道や林床などからの土砂生産量、渓流の浮遊土砂流出量を調査し、時間経過にともなう土砂流出量変化を明らかにする。溶存物質についても渓流水の分析から間伐流域と無間伐流域の違いを明らかにする。

Outline of Final Research Achievements

The impact of small-scale practices in 2018 on water and fine sediment runoff were investigated in the Kamabuchi Eperimental Watershed in a heavy snowfall area. No obvious impact was observed on water runoff because thinning rate of this practice was very small, and. However, suspended sediment runoff increased in No. 4 watershed, where a spur road was constructed near the valley, until the following year of the practice. The average residence time of precipitation was estimated at 192 days based on stable isotope ratios of water. The groundwater component of total runoff was approximately 28% during the rainfall event.
Furthermore, analysis using long-term data showed that clearcutting increased snowmelt runoff, but that it returns to previous level about 30 years after planting.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

人工林の整備では間伐が欠かせないが、間伐のような小規模施業が水・土砂流出へ与える影響はこれまで十分に解明されてこなかった。本研究では、水流出への影響がほとんど無い小規模施業でも、谷近くでの作業道開設により浮遊土砂流出が一時的に増加することを明らかにした。伐採そのものよりも、作業道の設計に注意が必要なことを示している。また、皆伐の場合であるが、春季の水資源として重要な融雪流出量の増加が約30年も継続することを初めて明らかにした。

Report

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

    (11 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results)

  • [Journal Article] Effects of Spur Road Construction and Small-Area Thinning on Monthly Runoff in the Kamabuchi Experimental Watershed2023

    • Author(s)
      阿部俊夫、久保田多余子、小川泰浩、延廣竜彦、野口享太郎
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Forest Society

      Volume: 105 Issue: 11 Pages: 338-343

    • DOI

      10.4005/jjfs.105.338

    • ISSN
      1349-8509, 1882-398X
    • Year and Date
      2023-11-01
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of Clear-cutting and Forest Regrowth on Snowmelt Runoff in the Kamabuchi Experimental Watershed in Northern Japan2023

    • Author(s)
      阿部俊夫、久保田多余子、野口正二、細田育広
    • Journal Title

      Journal of the Japanese Forest Society

      Volume: 105 Issue: 1 Pages: 1-10

    • DOI

      10.4005/jjfs.105.1

    • ISSN
      1349-8509, 1882-398X
    • Year and Date
      2023-01-20
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 釜淵森林理水試験地における降水・河川水の酸素・水素安定同位体比の特徴2023

    • Author(s)
      久保田多余子、阿部俊夫、小川泰浩、伊藤優子、釣田竜也ほか
    • Journal Title

      関東森林研究

      Volume: 74 Pages: 97-100

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 釜淵森林理水試験地における小規模施業後の浮遊土砂流出2024

    • Author(s)
      阿部俊夫、久保田多余子、小川泰浩、延廣竜彦、野口享太郎、村上亘
    • Organizer
      日本森林学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 多雪地域における小規模施業前後の月流出量の比較2023

    • Author(s)
      阿部俊夫、久保田多余子、小川泰浩、延廣竜彦、野口享太郎
    • Organizer
      東北森林科学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 森林小流域においてUAV写真測量により推定された積雪深の検討2023

    • Author(s)
      小川泰浩、阿部俊夫、久保田多余子、延廣竜彦、村上亘
    • Organizer
      日本緑化工学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 皆伐後の森林回復過程における融雪期の流出―釜淵森林理水試験地での解析―2023

    • Author(s)
      阿部俊夫、久保田多余子、野口正二、細田育広
    • Organizer
      第134回日本森林学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 多雪地域にある釜淵森林理水試験地における積雪・融雪期の流出機構2023

    • Author(s)
      久保田多余子、阿部俊夫、小川泰浩、伊藤優子、釣田竜也ほか
    • Organizer
      第134回日本森林学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 釜淵森林理水試験地における降水・河川水の酸素・水素安定同位体比の特徴2022

    • Author(s)
      久保田多余子、阿部俊夫、小川泰浩、伊藤優子、野口享太郎ほか
    • Organizer
      第12回関東森林学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 釜淵森林理水試験地における間伐から3年目までの浮遊土砂流出量2021

    • Author(s)
      阿部俊夫、久保田多余子、小川泰浩、村上亘
    • Organizer
      第26回東北森林科学会大会(オンライン)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 作業道開設を伴う間伐における作業道および間伐斜面からの濁水流出2021

    • Author(s)
      延廣竜彦、阿部俊夫
    • Organizer
      第132回日本森林学会大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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

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