2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of estimation methods for maximum depth and structure of tree roots using ground penetrating radar
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20H03028
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
平野 恭弘 名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60353827)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤堂 千景 兵庫県立農林水産技術総合センター, 森林林業技術センター, 上席・主任研究員 (00463414)
池野 英利 福知山公立大学, 情報学部, 教授 (80176114)
檀浦 正子 京都大学, 農学研究科, 准教授 (90444570)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 樹木根 / 根系深さ / 地中レーダ / 森林土壌 / スギ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
目的1の二周波同時地中レーダを用いて深い根を考慮した根系構造の推定を達成するため、スギについて深い根の検出を試みた。名古屋大学稲武フィールド44年生スギ林にて、昨年度に引き続きスギ3個体について、幹中心から25 ㎝間隔で150 cmまでの同心円探査測線を設定し、800 MHzと300 MHzの二周波同時地中レーダを用いて探査した。その結果、800 MHzで深さ1 m程度にもレーダ反射波を確認した。これらの検出精度を検証するために、探査したスギ１個体の全根系について掘り取り調査を行い、検出精度を比較した。その結果、土壌中には直径30㎝を超える石礫が多く存在し、この石礫が根の検出を妨げている可能性を明らかにした。特に石礫と判断される反射波形では双曲線波形の強度が明瞭であるものの、双曲線波形の大きく崩れる様子を定性的にとらえることができた。また地中レーダ探査で用いた二周波を比較すると、スギ根系が広がっている深さ1m程度を対象とする800MHzの反射波では根を検出できたが、300NHzではその検出精度が著しく低下した。この結果、スギ根の地中レーダを用いた検出には、800MHz程度の周波数が適している可能性を明らかにした。
目的2の樹木の根の最大深さを地上部などの様々な特性から推定する手法の確立を達成するため、上記で行ったスギ掘り取り調査にて、樹高、幹直径、樹冠幅など地上部の特性測定を行った。これらについて 他の文献を合わせながら スギ根の最大深さと地上部特性との関係性を検討した。クロマツについて根の最大深さは個体の倒れにくさに強く関連していることを明らかにし、原著論文として発表した。また地下部特性についてSfMを用いた新しい手法が有効であることを原著論文として発表した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
スギ根の最大深さを非破壊で推定するために 二周波地中レーダ探査の反射解析とそれを検証するスギ個体全根系の掘り取りを着実に進めており、検出精度の検証も進展しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
スギ根の最大深さを非破壊で推定するため、地中レーダにおける検出精度を、さらにスギ個体掘り取りの試料数を増やすことで、高める必要がある。またスギ地上部特性についても、同様にその試料数を増やす必要がある。
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