| Project/Area Number |
23K26948
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| Project/Area Number (Other) |
23H02255 (2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | University of Miyazaki |
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Principal Investigator |
伊藤 哲 宮崎大学, 農学部, 教授 (00231150)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
平田 令子 宮崎大学, 農学部, 准教授 (50755890)
山川 博美 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 (00582751)
山岸 極 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 (60792306)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2028-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,460,000 (Direct Cost: ¥14,200,000、Indirect Cost: ¥4,260,000)
Fiscal Year 2027: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2026: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2025: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2024: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
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| Keywords | 植生管理 / 樹冠発達 / 累積効果 / 競合状態 / エリートツリー / 波及効果 |
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| Outline of Research at the Start |
下刈り省略は喫緊の課題であるが、現在の判断基準は生態学的根拠が薄く、また植生タイプによる被圧強度の違いやエリートツリー等の育種成果品に対応できない。本研究はスギ植栽木に対する被圧の即時効果と累積効果の入れ替わり時期とその条件を解明することで、下刈り省略・終了のタイミングを樹冠発達過程の生態学的根拠に基づいて理論的に予測する。これを様々な競合植生タイプやエリートツリー等の育種成果品に対してパラメタライズし、より理論的で堅牢かつ現実的な下刈り省略・終了基準を科学的に提示する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
(1)前年度までに得られた枝の垂直分布データの分析を進め、枝下高・最大樹冠幅から枝量の垂直分布を推定する樹冠形モデルの妥当性を検証した結果、枝分布型（釣鐘型・末広がり型等）による違いが大きいことが明らかになった。これを改善し様々な樹冠型に適協可能なモデルとするために、新たに「積算枝量～梢端からの距離」関係をべき乗式で表現するモデルを考案し、樹冠形状や枝密度の異なる複数系統への適用性を検討した。その結果、モデルのべき数パラメータが枝分布型の違いを的確に表現でき、さらに被圧による枝分布型の可塑性も表現できることを明らかにした。
(2) ①即時効果と②累積（波及）効果を分離評価する成長モデルの改善のために、総枝量を用いた成長解析を行い、累積効果の検出が可能であることを明らかにした。また、競合植生高と梢端からの積算枝量の分布モデルを用いて、C1～C4の競合状態指数が実際にどの程度の相対高までの被陰効果を指標しているかを定量的に明らかにし、さらに被圧樹冠の生産効率の推定を行った結果、C2でも被圧枝量の割合は58％を示し、幹成長量は34％の成長低下していることを明らかにした。
(3)既往試験地のモニタリングを継続するとともに、競合植生データを分析して競合植生のタイプ分類を行い、下刈り継続によって落葉広葉樹型植生が3年程度でススキ型植生に変化すること、およびススキ型植生での下刈り省略は1～2年後に非ススキ型への変化をもたらすものの、その効果より累積効果の方が勝ること明らかにした。
(4)樹冠形と枝分布の違いが幹成長に与える影響を評価するために、エリートツリー等5系統程度について刈り取り調査を行い、各系統の樹冠形・枝分布や幹形状・幹比重を分析した結果、光合成生産体制と樹体の力学的支持という二つの機能の間にトレードオフ関係があり、系統によって重視する機能が異なる可能性が示唆された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初計画していた通り、樹冠形モデルおよび成長モデルの妥当性評価を行ったことに加え、積算枝量を用いた新たなモデルと構築することで、枝分布型の違いや被圧に対する樹冠発達の可塑性を定量的に評価することが可能となった。また、総枝量を用いた成長解析によって標準モデルで得られた累積効果を検証できた。さらに、C1～C4の競合状態が実際に被圧している枝量を数理的に推定するとともに、被圧樹冠の生産効率も推定できている。また、刈り取り調査によって明らかとなった系統間の物質分配特性の違いについては、下刈り省略の応用研究面だけでなく、スギという樹種の生存・成長戦略にかかる生活史特性として、純粋科学の面で非常に興味深く発展性のある結果が得られた。以上のように、一部は当初計画よりも進んだ解析結果が得られたことから、当初計画以上に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1)前年度まで枝分布データに加え、枝単位での消長・成長をモニタリングすることにより、枝群動態を解析し、樹冠形モデルによる時系列的な樹冠発達モデルの構築を試行する。
(2) 除伐により元の被圧樹冠が露出した試験地の成長をモニタリングすることで、①即時効果と②累積（波及）効果を分離評価する成長モデルを検証する。またC1～C4の競合状態指数が示す被陰高と被陰効果を実測値により検証する。
(3)除伐を行った既往試験地で倒伏状況の調査を行い、下刈り省略による樹形変化が倒伏被害につながる可能性を評価する。
(4)既往試験地でLiDARによる点群データを取得し、これまで収集した樹冠外形（樹冠長・樹冠幅）、枝量分布とLiDAR点群から得られる情報の関係を分析し、樹冠形モデルの改善を検討するとともに、被圧状況の広域推定の可能性を検討する。
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