2017 Fiscal Year Research-status Report

カラマツにおける環境変動に適応した成長と繁殖のトレードオフの検証

Research Project

Project/Area Number	17K15291
Research Institution	Forest Research and Management Organization
Principal Investigator	松下通也国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所林木育種センター, 主任研究員等 (70624899)
Project Period (FY)	2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords	カラマツ / 繁殖 / 環境適応 / 機械学習 / UAV
Outline of Annual Research Achievements	カラマツを対象として、様々な環境下における繁殖等の形質データを収集し、地域環境への適応性を評価する。さらに、環境傾度に関連した繁殖と成長のトレードオフが存在するか検証する。今年度は、様々な環境下におけるカラマツの繁殖状況を評価するため、森林総合研究所林木育種センターがこれまで設定・管理してきたカラマツ系統の集植所（長野増殖保存園）、および山梨・長野県内の採種園を対象として、カラマツ個体の繁殖調査を実施した。目視によりカラマツの樹体に着生する球果数を数え、5段階の着果指数（着果なし：１～樹体全体に着果：５）も記録した。また、試験区の気温や地温、土壌の含水率等の環境データを取得するため、環境測定装置による継続的な記録を実施した。カラマツ個体の球果着生部位（樹冠中腹部）における明るさについて定量的に評価するため、光量子束密度を測定した。さらに、繁殖調査のさらなる効率化を目的として、UAV（ドローン）を用いた繁殖評価法のカラマツへの有効性を検討するため、長野増殖保存園のカラマツ植栽地にて空撮を実施した。またカラマツの球果をデジタル撮影した写真画像情報を元に、球果を識別できる解析手法を検討した。元となるデジタル写真画像より複数の色画像情報を抽出し、それらを元に複数の機械学習法を用いた解析を試行した結果、ランダムフォレスト法を用いることによってカラマツ果実を高精度で識別可能という結果が得られた。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 手法面の検討等、おおむね順調に進展している。今年度は、様々な環境下におけるカラマツの繁殖状況を評価するため、カラマツ系統の集植所および山梨・長野県内の採種園を対象として、繁殖調査を実施した。また、試験区の気温や地温、土壌の含水率等の環境データを取得するため、環境測定を実施した。さらに、繁殖調査のさらなる効率化を目的として、UAV（ドローン）を用いた繁殖評価法のカラマツへの有効性を検討するため、カラマツ植栽地にて空撮を実施し球果を識別できる解析手法を検討した。
Strategy for Future Research Activity	当初計画どおり、平成30年度も継続して繁殖調査を実行する。また、繁殖調査の効率化に向けて、UAV（ドローン）を用いた繁殖評価法のさらなる高度化に向け、複数時期にUAV撮影画像の取得も実施予定である。
Causes of Carryover	天候状況等により出張見込みに変動が生じたため使用額が減少した。使用計画として、平成30年度は球果の発達状況に合わせて定期的に試験地に出張し、成長特性等の評価のための経過観察を密に実施する予定である。