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Windbreak effects on potato production: relationship with wind erosion of ridges

Research Project

Project/Area Number 20K06151
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 (2022)
Hokkaido Research Organization (2020-2021)

Principal Investigator

Iwasaki Kenta  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 (70723047)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 下田 星児  国立研究開発法人農業・食品産業技術総合研究機構, 北海道農業研究センター, 上級研究員 (80425587)
南光 一樹  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 (40588951)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywords防風林 / 風食 / 減風効果 / ジャガイモ緑化 / リモートセンシング / 無人航空機 / スマートデバイス / 数値表層モデル / UAV / LiDAR / 風洞実験 / 数値地形モデル / ジャガイモ / 緑化
Outline of Research at the Start

防風林が農地の微気象に及ぼす影響、畝の風食が生じる風速・土壌水分条件、畝の風食とジャガイモ緑化の関係を野外観測と風洞実験から定量的に評価する。これらの結果と、先行研究で得られた防風林の林帯構造と減風効果の関係を基に、防風林による畝の風食・ジャガイモ緑化防止効果を代表地点の気象データと防風林の林帯構造から予測できるモデルを構築し、気象条件や林帯構造が異なる場合における防風林の効果を評価する。

Outline of Final Research Achievements

We used soil ridge height, which was derived from digital surface models, as a new indicator to assess the spatial distribution of wind erosion. By applying this indicator to unmanned aerial vehicle and iPad LiDAR surveys, windbreak effects on wind erosion could be visualized at high spatial resolution. Windbreak effects on potato greening were suggested to be greater for varieties with shallower tuber formation depth. Based on field observations and wind tunnel experiments, we developed a model to predict windbreak effects on soil ridge erosion under different weather conditions and forest structures.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

防風林による風速低下が、畝の風食を防ぎ、ジャガイモ緑化を防止するという本課題で解明した現象は、今まで知られていなかった防風林の効果であり、森林科学と作物学の境界領域にある防風林に関する学術的知見を深められた。また、畝の高さを指標とした解析手法は、リモートセンシングによる風食研究で幅広く活用できる。本成果の社会的意義は、地域住民に対する防風林の効果の説明に活用され、耕地防風林減少という問題の解決に貢献できることにある。

Report

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

    (12 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (4 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 〈連載/防風林の効果と樹種特性②〉防雪・昇温・防霧・生物多様性保全・景観向上に対する効果2022

    • Author(s)
      岩崎健太
    • Journal Title

      農家の友

      Volume: 2022年4月号 Pages: 69-71

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 〈連載/防風林の効果と樹種特性(終回)〉防風林の生育と効果に関わる樹種特性2022

    • Author(s)
      岩崎健太
    • Journal Title

      農家の友

      Volume: 2022年5月号 Pages: 40-42

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] 農と林の垣根を越えるために:耕地防風林に関する最近の成果と取組み2022

    • Author(s)
      岩崎健太
    • Journal Title

      北方林業

      Volume: 73 Pages: 5-8

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Journal Article] Port construction alters dune topography and coastal forest growth: A study on forest decline due to coastal erosion2022

    • Author(s)
      Iwasaki Kenta、Nanko Kazuki、Nakata Yasutaka、Masaka Kazuhiko、Shinohara Yoshinori、Nitta Kyohei、Mizunaga Hiromi
    • Journal Title

      Ecological Engineering

      Volume: 180 Pages: 106640-106640

    • DOI

      10.1016/j.ecoleng.2022.106640

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 〈連載/防風林の効果と樹種特性①〉強風から土と作物を守る効果2022

    • Author(s)
      岩崎健太
    • Journal Title

      農家の友

      Volume: 2022年3月号 Pages: 29-31

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] Modeling optimal windbreak design in maize fields in cool humid climates: Balancing between positive and negative effects on yield2021

    • Author(s)
      Iwasaki Kenta、Torita Hiroyuki、Touze Marie、Wada Hideo、Abe Tomoyuki
    • Journal Title

      Agricultural and Forest Meteorology

      Volume: 308-309 Pages: 108552-108552

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2021.108552

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A simple process-based model for estimating windbreak effects on soil temperature during early crop growth stage2020

    • Author(s)
      Iwasaki Kenta、Torita Hiroyuki、Abe Tomoyuki
    • Journal Title

      Agroforestry Systems

      Volume: 94 Issue: 6 Pages: 2401-2415

    • DOI

      10.1007/s10457-020-00561-y

    • Related Report
      2020 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 畑の畝形状のリモートセンシングから防風林の風食防止効果がわかる2023

    • Author(s)
      岩崎健太, 下田星児, 中田康隆, 速水将人, 南光一樹, 蝦名益仁, 鳥田宏行
    • Organizer
      第134回日本森林学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 北海道の防風林管理が育む絶滅危惧種と生物多様性2023

    • Author(s)
      速水将人, 中濱直之, 岩崎健太, 新田紀敏
    • Organizer
      第134回日本森林学会大会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 防風保安林更新に関わる課題解決に向けた取組2021

    • Author(s)
      岩崎健太, 鈴木正則
    • Organizer
      第61回治山研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 防風林が畝の風食とジャガイモ緑化に与える影響2021

    • Author(s)
      岩崎健太・下田星児・中田康隆・鳥田宏行・蝦名益仁・南光一樹
    • Organizer
      日本農業気象学会2021年全国大会
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      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 普及用パンフレット『役に立つ防風林-防風保安林の効果と更新方法-』

    • URL

      http://www.hro.or.jp/list/forest/research/fri/kanko/fukyu/pdf/boufuurin_v2.pdf

    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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