2015 Fiscal Year Annual Research Report
減災の観点から樹木根系の広がりを非破壊的に評価する方法の確立
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25252027
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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) |
谷川 東子 国立研究開発法人 森林総合研究所, 関西支所, 主任研究員 (10353765)
大橋 瑞江 兵庫県立大学, 環境人間学部, 准教授 (30453153)
池野 英利 兵庫県立大学, 環境人間学部, 教授 (80176114)
檀浦 正子 京都大学, 地球環境学堂, 助教 (90444570)
山瀬 敬太郎 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, 主席研究員 (90463413)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 林学 / 土壌 / 森林工学 / 減災 / 樹木根 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
地中レーダから推定された根系情報から根の広がりを推定するために、伊良湖クロマツ林で同心円測線上にレーダ探査された反射波形情報から根の位置と水平根のつながりの推定を行った。また推定された水平根の根系について、掘り取り後に撮影された上空からの写真との照合を行った。その結果、推定された水平根７本のうち５本が全体的または部分的に実際の水平根と照合された。このことは、地中レーダが主要な水平根の潜在的な広がりを予測するツールとして利用可能であることを示唆している。
地中レーダを用いた根の検出の制限要因の一つとして、昨年度までに根の方向性とレーダ探査の角度が影響することを明らかにしてきた。本年度はさらに、レーダ探査二測線と土壌のみを探査した反射波の値を用いて、根の方向性に関する反射波強度低下を補正する方法を中国の大学と共同で提案し国際誌に発表した。
地中レーダで得られるパラメータから根系強度を推定するために、昨年までに行ってきたクロマツやスギの根の引き抜き試験を詳細に解析し引き抜き強度への影響要因を明らかにすることを試みた。その結果、根の引き抜き強度には、根系の分岐や表面積、体積などよりも根元直径が最も影響することを明らかにした。またスギ成木の引き倒し抵抗力について、土壌と根が密着した状態である根鉢の大きさが影響することを明らかにした。
地中レーダを用いた樹木根検出に関する国内外の知見を総説として整理し、特に国内の森林に応用する際に考慮すべき点を提案した。
上記の地中レーダから推定されたクロマツ水平根構造の精度、根の引き抜き抵抗力や引き倒し抵抗力の影響要因、地中レーダに関する国内外の知見に関する総説は、防災緑化と土砂災害と題した特集号などに５報の査読付き論文として公表した。
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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
地中レーダ波形から根系構造を推定する一つ目の目的については、水平根の根系構造推定が可能であることとその精度を明らかにし、査読付き論文に公表した。レーダの根の制限要因について根の方向性に伴う反射強度低下の補正法を中国の大学と共同で提案し国際誌に発表した。また地中レーダの樹木根検出に関する国内外の知見も整理し総説として公表した。
二つ目の目的であるレーダ探査から根系強度の推定法の提案について、これまでに強度に関する知見、すなわち根の引き抜き抵抗力が根元直径に大きく影響されること、引き倒し抵抗力には根鉢の大きさが関連していることを繰り返しの試験によって明らかにし、査読付き論文として公表した。
以上の通りそれぞれの目的達成に向けて、データの蓄積また解析公表が順調に進みつつある。
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| Strategy for Future Research Activity |
レーダ波形から根系構造を推定する目的について、推定された根の点的位置情報から三次元根系構造復元のためのプログラム作成について、さらに精度を高める必要がある。またレーダ反射波形を抽出する方法や波形強度などから根直径を推定する方法について精度の高い方法の確立のため、またレーダの根検出に関する他の考慮すべき制限要因を明らかにするため、さらなるデータの蓄積と解析を進める必要がある。
根系強度をレーダ探査から間接的に推定するために、これまでに行ったクロマツ引き倒し試験について抵抗力の要因解析とレーダ波形解析を進める必要がある。
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