2020 Fiscal Year Research-status Report

都市近郊水源域における近代1世紀分の高精細な林分構造マッピングと水収支変遷の解析

Research Project

Project/Area Number	19K06345
Research Institution	Tokyo University of Agriculture
Principal Investigator	橘隆一東京農業大学, 地域環境科学部, 教授 (20432297)
Co-Investigator(Kenkyū-buntansha)	泉桂子岩手県立大学, 総合政策学部, 准教授 (10457898) 下嶋聖東京農業大学, 地域環境科学部, 准教授 (60439883)
Project Period (FY)	2019-04-01 – 2022-03-31
Keywords	水資源 / 水収支 / 多摩川源流域 / 森林蒸発散量
Outline of Annual Research Achievements	東京都水道水源林を含む多摩川源流域における構成樹種であるカラマツに関して，岩手県八幡平市大更の幼齢人工林にて現地調査を行った。立木密度が約2,600本/haの林分においてプロットを設定し，約500本の毎木調査を行った。定期的な蒸発散量の測定については叶わなかったが，これまでに得たカラマツ人工林の情報を元に，蒸散定式Priestley-Taylor式の定数αの樹高依存性について検証した。主に明治時代初期から後期にかかる黎明期の東京都西多摩郡において，森林・林業の実態変遷を既存資料から林政学的な手法によって明らかにするため，昨年度に引き続き，19世紀末岩手県を対象として，山野を含む森林景観における植物資源の利用状況を明らかにした。特に，どのような種類の林産物が歴史的に生産され出荷されたのか，どの種が利用されたのか，その利用は県内にどのように分布していたのか，を，歴史資料とGIS（MANDARA）による地図化を組み合わせて解析した。GISによる地図化から，薪と木炭は岩手県南部の町に気仙郡の各村から出荷されたと考えられ，当時これらの燃材を市場取引していた可能性が認められた。付随して，明治期の旧村有林に起源を持つ岐阜県笠置財産区有林において，地域社会や他の森林利用者との軋轢調整に成功している事例も調査した。成果の一部は国際学術雑誌，国内学術雑誌，国内学会にてそれぞれ発表した。当該研究地におけるリモートセンシング画像のアーカイブスの洗い出しを行い，景観変遷の把握に供するデータセットの確認を行った。併せて，当該地が広範囲にわたるため，多数の空中写真のオルソモザイク手法の検討を行った。その上で，SfM（Stracture from Motion）ソフトを用いて，100枚程度の空中写真のオルソモザイク処理の予備的に試行した。
Current Status of Research Progress	Current Status of Research Progress 2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned. Reason 多摩川源流域を構成する一樹種であるカラマツ人工林の蒸発散量について，成長段階あるいは林齢に伴う変化曲線を求めるため，幼齢カラマツ人工林にて一昨年度より3年計画で調査を開始した。しかし，昨年度末以降，新年度からの展葉期における実地調査を検討したが新型コロナウィルス感染拡大の影響により断念せざるを得なかった。一方，昨年達成できなかった東京都の水道水源林を含む多摩川源流域における実地調査を予定したが，やはりコロナ対応の状況下で予定変更を余儀なくされた。しかしながら，研究対象年代や社会構造等の条件が類似する他地域，主に岩手県内において本研究目的を達成しうる調査を十分に展開することができ，いくつかの成果について学術誌論文発表するに至った点は大きい。時間を要したが本研究における空中写真の広域オルソモザイク手法を決定することができ，今後の研究推進方策の道筋が立った。
Strategy for Future Research Activity	カラマツ人工林は構成樹種の中では優占割合は低いものの落葉広葉樹林を除いた他の針葉樹林である，スギ林やヒノキ林と比較して蒸発散量に関する情報量が少ないことから選定している。少なくとも初年度に関しては展葉期から落葉期まで特に樹冠遮断量を測定している。最終年度では，これらの情報を用いて目標達成を目指したい。森林の蒸発散量の測定データ，過去に記録されている多摩川水源地域の降水量データを当てはめて，各年の森林蒸発散量を推計する。多摩川の河川流量を蒸発散量データの裏付けとして利用し，森林の歴史的変遷に伴う水収支の変化を推計し，解析する。東京都水道事業年報等に記載されている伐採量と新植量から，過去1世紀分の流域内における林分の移り変わりを把握する。当該地の複数時期（1970s，1960s，1950s，1940s）を対象に広範囲の複数の空中写真を対象に，オルソモザイク処理を行い，ジオレファレンス処理済みの空中写真を用いて，オブジェクト指向分類に基づく地物のセグメンテーション処理を行う。抽出されたセグメンテーションに対し，森林のタイプの属性付けをした上で複数時期における景観変遷を把握する。
Causes of Carryover	空中写真については，オルソ幾何補正方法の決定に時間を要したことから本年度での購入を避けた。その結果，次年度使用額が生じることとなった。次年度では特に戦後の空中写真について比較・解析を進める方向性から，国土地理院の地図・空中写真サービス等による航空写真の購入を予定している。