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2015 Fiscal Year Annual Research Report

水資源保全のための林分密度管理図の調製

Research Project

Project/Area Number 26292088
Research InstitutionPrefectural University of Kumamoto

Principal Investigator

井上 昭夫  熊本県立大学, 環境共生学部, 教授 (80304202)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高木 正博  宮崎大学, 農学部, 教授 (70315357)
大槻 恭一  九州大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (80183763)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords蒸散 / 遮断蒸発 / 蒸発散 / 人工林 / 密度管理図 / 辺材面積 / 自己間引き / 成長モデル
Outline of Annual Research Achievements

近年,わが国における人工林管理の目的は,木材生産のみならず,水資源の保全のような生態系サービスの高度発揮も含まれるようになってきている。しかし,従来の密度管理指針については,木材生産を目的として作成されており,生態系サービスを意図した指針は明らかにされていない。そこで本研究では,水資源保全のための林分密度管理図を調製することを目的として,いくつかの観測と解析を行った。主な知見は,以下の通りである。これらの知見は,今後,研究の目的とする密度管理図を調製していく上での基礎となる。
1. わが国の様々な地域のスギとヒノキを対象として,胸高直径と辺材面積との関係を解析した。また,林分密度と胸高直径との関係も解析した。これらの結果から,辺材面積の保存則を誘導し,過密林分における蒸散量のモデル化に成功した。
2. 熊本県立阿蘇中央高校清峰校舎小柏演習林の高齢ヒノキ林において,2年間にわたって遮断蒸発を観測した。その結果と既存の知見をもとに,林分構造と遮断蒸発との関係を解析したところ,林分密度と遮断率との関係を指数関数によって記述できることがわかった。
3. 以上の知見をもとに,水資源保全のための林分密度管理図の調製方法について検討した。その結果,この密度管理図は,横軸を林分密度,縦軸を蒸発散量とし,複数の等平均直径線によって構成すべきと考えられた。この図によって,間伐ならびに林分成長による蒸発散量の変化を適切に推定できると考えられた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

九州地方のスギ・ヒノキ人工林を対象として,水資源保全のための林分密度管理図を調製するために必要なモデルの関数形ならびにパラメータを決定できた。

Strategy for Future Research Activity

昨年度までに設定した試験地での観測を継続することにより,また,より多くの先行研究事例を収集することにより,さらなるモデルパラメータの精緻化を進める。そして,得られた成果を国内外の学会において積極的に発表するとともに,国際的な学術雑誌への論文投稿を一層進めていく。

Causes of Carryover

調査の補助を学生に依頼せず,助手および家族に依頼したため,人件費・謝金での支払金額が少なくなった。また,8月下旬の台風により試験地が甚大な被害を受け,以降の観測を打ち切ったため,旅費ならびに人件費・謝金の支払額が少なくなった。以上の理由により,次年度使用額が生じた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

昨年度の台風により被害を受けた観測機器の修繕・再購入ならびに高頻度での観測により繰越金を使用することを計画している。

  • Research Products

    (25 results)

All 2016 2015

All Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 16 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Does measuring azimuthal variations in sap flux lead to more reliable stand transpiration estimates?2016

    • Author(s)
      Komatsu, H., Shinohara, Y., Kume, T., Tsuruta, K. and Otsuki, K.
    • Journal Title

      Hydrological Processes

      Volume: 30 Pages: 2129-2137

    • DOI

      10.1002/hyp.10780

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The effect of strip thinning on forest floor evaporation in a Japanese cypress plantation2016

    • Author(s)
      Sun, X., Onda, Y., Otsuki, K., Kato, H. and Gomi, T.
    • Journal Title

      Agricultural and Forest Meteorology

      Volume: 216 Pages: 48-57

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2015.10.006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Seasonal changes of azimuthal, radial, and tree-to-tree variations in sap flux affect stand transpiration estimates in a Cryptomeria japonica forest, central Taiwan2016

    • Author(s)
      Chiu, C.W., Kume, T, Komatsu, H., Tseng, H., Wey, T.H. and Otsuki, K.
    • Journal Title

      Journal of Forest Research

      Volume: 21 Pages: in press

    • DOI

      10.1007/s10310-016-0525-6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Effects of plant roots on the soil erosion rate under simulated rainfall with high kinetic energy2016

    • Author(s)
      Shinohara, Y., Otani, S., Kubota, T., Otsuki, K. and Nanko, K.
    • Journal Title

      Hydrological Sciences Journal

      Volume: 61 Pages: in press

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Differences in sap flux based stand transpiration between upper and lower slope positions in a Japanese cypress plantation watershed2016

    • Author(s)
      Kume, T., Tsuruta, K., Komatsu, H., Shinohara, Y., Katayama, A., Ide, J., Otsuki, K.
    • Journal Title

      Ecohydrology

      Volume: 9 Pages: in press

    • DOI

      10.1002/eco.1709

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Conservation rule of stem surface area: a hypothesis2015

    • Author(s)
      Inoue, A. and Nishizono, T.
    • Journal Title

      European Journal of Forest Research

      Volume: 134 Pages: 599-608

    • DOI

      10.1007/s10342-015-0875-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Canopy transpiration in two Japanese cypress forests with contrasting structures2015

    • Author(s)
      Tsuruta K, Komatsu H, Kume T, Shinohara, Y. and Otsuki K.
    • Journal Title

      Journal of Forest Research

      Volume: 20 Pages: 464-474

    • DOI

      10.1007/s10310-015-0495-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparative modeling of the effects of intensive thinning on canopy interception loss in a Japanese cedar (Cryptomeria japonica D. Don) forest of western Japan2015

    • Author(s)
      Shinohara, Y., Levia, D.F., Komatsu, H., Nogata, M. and Otsuki K.
    • Journal Title

      Agricultural and Forest Meteorology

      Volume: 214-215 Pages: 148-156

    • DOI

      10.1016/j.agrformet.2015.08.257

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Models to predict changes in annual runoff with thinning and clearcutting of Japanese cedar and cypress plantations in Japan2015

    • Author(s)
      Komatsu, H., Shinohara, Y. and Otsuki, K.
    • Journal Title

      Hydrological Processes

      Volume: 29 Pages: 5120-5134

    • DOI

      10.1002/hyp.10520

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Changes in canopy transpiration of Japanese cypress and Japanese cedar plantations because of selective thinning2015

    • Author(s)
      Tateishi, M., Xiang, Y., Saito, T., Otsuki, K. and Kasahara, T.
    • Journal Title

      Hydrological Processes

      Volume: 29 Pages: 5088-5097

    • DOI

      10.1002/hyp.10700

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Using airborne LiDAR to determine total sapwood area for estimating stand transpiration in plantations2015

    • Author(s)
      Saito, T., Yamamoto, K., Komatsu, M., Matsuda, H., Yunohara, S., Komatsu, H., Tateishi, M., Xiang, Y., Otsuki, K. and Kumagai, T.
    • Journal Title

      Hydrological Processes

      Volume: 29 Pages: 5071-5087

    • DOI

      10.1002/hyp.10482

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Radial variations in xylem sap flow and their effect on whole-tree water use estimates2015

    • Author(s)
      Zhang, J.G., He, Q.Y., Shi, W.Y., Otsuki, K., Yamanaka, N. and Du, S.
    • Journal Title

      Hydrological Processes

      Volume: 29 Pages: 4993-5002

    • DOI

      10.1002/hyp.10465

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A nitrogen-saturated plantation of Japanese cedar and Japanese cypress in Japan is a large non-point nitrogen source2015

    • Author(s)
      Chiwa, M., Saito, T., Haga, H., Kato, H., Otsuki, K. and Onda Y.
    • Journal Title

      Journal of Environmental Quality

      Volume: 44 Pages: 1225-1232

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variations in sapwood and intermediate wood thicknesses for Japanese cedar: their impacts on sapwood area estimates2015

    • Author(s)
      Shinohara, Y., Komatsu, H. and Otsuki K.
    • Journal Title

      Hydrological Research Letters

      Volume: 9 Pages: 35-40

    • DOI

      10.3178/hrl.9.35

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stand-scale transpiration of two Moso bamboo stands with different culm densities2015

    • Author(s)
      Ichihashi, R., Komatsu, H., Kume, T., Onozawa, Y., Shinohara, Y., Tsuruta, K. and Otsuki, K.
    • Journal Title

      Ecohydrology

      Volume: 8 Pages: 450-459

    • DOI

      10.1002/eco.1515

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Comparisons of soil water content between a Moso bamboo (Phyllostachys pubescens) forest and a natural broadleaved forest in western Japan2015

    • Author(s)
      Shinohara, Y. and Otsuki, K.
    • Journal Title

      Plant Species Biology

      Volume: 30 Pages: 96-103

    • DOI

      10.1111/1442-1984.12076

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 日本の針葉樹人工林における遮断率推定モデルの再検討2016

    • Author(s)
      永野美穂・井上昭夫・丸山篤志・宮沢良行・高木正博・大槻恭一
    • Organizer
      第127回日本森林学会大会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2016-03-29 – 2016-03-29
  • [Presentation] ヒノキ壮齢林における遮断蒸発量の年変動2016

    • Author(s)
      高木正博
    • Organizer
      第127回日本森林学会大会
    • Place of Presentation
      日本大学
    • Year and Date
      2016-03-29 – 2016-03-29
  • [Presentation] Sampling strategies for quantifying rainfall interception using a water balance method: case study from a bamboo stand2016

    • Author(s)
      Nagano, M., Inoue, A. and Shima, H.
    • Organizer
      Forest Resources & Mathematical Modeling 2016
    • Place of Presentation
      Shiga University
    • Year and Date
      2016-03-16 – 2016-03-16
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 集約的に管理されたモウソウチク林における遮断率の観測2015

    • Author(s)
      永野美穂・井上昭夫
    • Organizer
      竹林景観ネットワーク第17回研究集会
    • Place of Presentation
      高知県立牧野植物園
    • Year and Date
      2015-12-26 – 2015-12-26
  • [Presentation] 豪雨地域のヒノキ高齢林における遮断率の観測2015

    • Author(s)
      永野美穂・井上昭夫・宮沢良行・丸山篤志・高木正博・大槻恭一
    • Organizer
      第71回九州森林学会大会
    • Place of Presentation
      ホルトホール大分
    • Year and Date
      2015-10-06 – 2015-10-06
  • [Presentation] 阿蘇地方のヒノキ高齢林における遮断率の観測2015

    • Author(s)
      永野美穂・井上昭夫・丸山篤志・宮沢良行・高木正博・大槻恭一
    • Organizer
      平成27年度不知火海・球磨川流域圏学会研究発表会
    • Place of Presentation
      熊本高等専門学校八代キャンパス
    • Year and Date
      2015-06-07 – 2015-06-07
  • [Presentation] 針葉樹人工林における蒸発散のシミュレーションモデルとその阿蘇地方への適用2015

    • Author(s)
      井上昭夫・宮沢良行・丸山篤志・永野美穂
    • Organizer
      日本景観生態学会第25回北九州大会
    • Place of Presentation
      九州工業大学
    • Year and Date
      2015-06-06 – 2015-06-06
  • [Presentation] Evapotranspiration from sub-canopy vegetation in an old coniferous plantation of Chamaecyparis obtusa in Japan2015

    • Author(s)
      Takagi, M. and Tateishi, M.
    • Organizer
      EGU General Assembly 2015
    • Place of Presentation
      ウィーン(オーストリア)
    • Year and Date
      2015-04-12 – 2015-04-12
    • Int'l Joint Research
  • [Book] 地域環境水文学2016

    • Author(s)
      田中丸治哉,大槻恭一,近森秀高,諸泉利嗣
    • Total Pages
      175
    • Publisher
      朝倉書店

URL: 

Published: 2017-01-06  

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