人工林管理が水資源量に及ぼす影響の評価

• Project/Area Number: 13J02764
• Research Category: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 国内
• Research Field: Natural disaster science
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: 鶴田 健二 京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2015)
• Budget Amount: ¥3,960,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥660,000); Fiscal Year 2015: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000); Fiscal Year 2013: ¥1,100,000 (Direct Cost: ¥1,100,000)
• Keywords: 蒸発散 / 森林管理 / 水資源 / 樹液流 / 辺材面積 / 人工林管理 / 吸水深度 / 生態系モデル

Outline of Annual Research Achievements

本年度は，人工林管理に伴う蒸発散量変動を調べ，それが水資源量に及ぼす影響評価を行った．まず，当試験地において43年間計測された流出水量，降水量，及びそれらの差し引きから計算される蒸発散量（損失水量）の長期的な変遷を調べた．蒸発散量は降水量や流出量に比べるとほぼ一定の値をとっていた．次に試験地における過去から現在までの林分構造の推移を推定するために，林分収穫表を利用した．林齢の増加に伴いDBHは増加し，立木密度は減少する傾向にあった．加えて，昨年度までに行った樹液流計測のデータを併用し，蒸散量の長期的な変遷の予測を行った．ず蒸散量を辺材面積と樹液流速とに分離して考え，DBHから辺材面積及び蒸散量を推定するモデルを作成した．林齢とDBHおよび立木密度の関係を林分収穫表から抽出することで，林齢の増加に伴う長期的な蒸散量の推移を予測した．その結果，当試験地の蒸散量は植栽後，現在の林齢約50年生まで増加した後，低下しているものと考えられた．一方で現在までの43年間の流域水収支データを見ると，蒸発散量の大きな変動は見られず，ほぼ安定的な蒸発散量が維持されている．蒸散量の変化だけで蒸発散量の経年変化を説明することはできないが，今後，遮断蒸発量や林床面蒸発の長期変動を調べることで森林管理に伴う蒸発散量変動のメカニズムがより鮮明になるものと考えられた．本研究成果は，森林管理に伴う蒸散量の変化を実測データに基づき日本で初めて評価した点に意義がある．

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Research Products

• [Journal Article] Insignificant effects of culm age on transpiration in a managed Moso bamboo forest, Kyoto, Japan (2016)
  • Author(s): Tsuruta, K., Okumura, M., Kume, T., Ichihashi, R., Shinohara, Y., Kosugi, Y.
  • Journal Title: Hydrological Research Letters Volume: 10 Pages: 1-7
  • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
• [Journal Article] Canopy transpiration in two Japanese cypress forests with contrasting structures (2015)
  • Author(s): Tsuruta, K., Komatsu, H., Kume, T., Shinohara, Y., Otsuki, K.
  • Journal Title: Journal of Forest Research Volume: 20 Issue: 5 Pages: 464-474
  • DOI: 10.1007/s10310-015-0495-0
  • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
• [Journal Article] Stand-scale transpiration of two Moso bamboo stands with different culm densities. (2015)
  • Author(s): Ichihashi R, Komatsu H, Kume T, Onozawa Y, Shinohara Y, Tsuruta K, Otsuki K.
  • Journal Title: Ecohydrology Volume: 8 Issue: 3 Pages: 450-459
  • DOI: 10.1002/eco.1515
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] A model relating transpiration for Japanese cedar and cypress plantations with stand structure. (2014)
  • Author(s): Komatsu H, Shinohara Y, Kumagai T, Kume T, Tsuruta K, Xiang Y, Ichihashi R, Tateishi M, Shimizu T, Miyazawa Y, Nogata M, Laplace S, Han T, Chiu CW, Ogura A, Saito T, Otsuki K.
  • Journal Title: Forest Ecology and Management Volume: 334 Pages: 301-312
  • DOI: 10.1016/j.foreco.2014.08.041
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 光学的手法を用いた葉面積指数の計測-スギ人工林における補正係数の算出- (2014)
  • Author(s): 鶴田健二・野方麻里・篠原慶規・小松光・大槻恭一
  • Journal Title: 九州大学農学部演習林報告 Volume: (印刷中)
  • NAID: 120005451523
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 御手洗水試験流域の流量・気象観測報告(II) (2014)
  • Author(s): 片山歩美・柚之原修二・長野龍平・篠原慶規・鶴田健二・笠原玉青・大槻恭一
  • Journal Title: 九州大学農学部演習林報告 Volume: (印刷中)
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] An Overview of Stand-scale Transpiration Measurements Using the Sap Flow Technique for Evaluating the Effects of Forest Management Practices on Transpiration (2013)
  • Author(s): 篠原慶規・鶴田健二・久米朋宣・大槻恭一
  • Journal Title: Journal of the Japanese Forest Society Volume: 95 Issue: 6 Pages: 321-331
  • DOI: 10.4005/jjfs.95.321
  • NAID: 130003394397
  • ISSN: 1349-8509, 1882-398X
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Changes in canopy transpiration due to thinning of a <i>Cryptomeria japonica</i> plantation (2013)
  • Author(s): Komatsu, H., Shinohara, Y., Nogata, M., Tsuruta, K., and Otsuki, K.
  • Journal Title: Hydrological Research Letters Volume: 7 Issue: 3 Pages: 60-65
  • DOI: 10.3178/hrl.7.60
  • NAID: 130003369421
  • ISSN: 1882-3416
  • Peer Reviewed
• [Presentation] ヒノキの蒸散・吸水特性はどのように土壌水分環境の時空間変動と関係するのか？ (2016)
  • Author(s): 山本浩之，鶴田健二，小杉緑子，勝山正則，小杉賢一朗（京大・農），桂真也（北大・農），谷誠（京大・農）
  • Organizer: 第127回日本森林学会大会
  • Place of Presentation: 神奈川県藤沢市
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] 幹の水ポテンシャル連続測定によるヒノキの水利用評価 (2016)
  • Author(s): 鎌倉真依，小杉緑子，鶴田健二，山本浩之，谷誠（京大・農）
  • Organizer: 第127回日本森林学会大会
  • Place of Presentation: 神奈川県藤沢市
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] 桐生水文試験地ヒノキ林における生態系フラックスの長期トレンド (2016)
  • Author(s): 小杉緑子（京大・農），高梨聡（森林総研），植山雅仁（大阪府大），岩田拓記（信大・理），鶴田健二，鎌倉真依，安宅未央子，坂部綾香，谷誠（京大・農）
  • Organizer: 第127回日本森林学会大会
  • Place of Presentation: 神奈川県藤沢市
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] エンクローズドパス式渦相関法を用いた降雨中、および降雨後の蒸発散・光合成の実態把握 (2016)
  • Author(s): 仙福雄一，小杉緑子（京大・農），岩田拓記（信大・理），鶴田健二（京大・農），坂部綾香・山本浩之（京大・農）
  • Organizer: 第127回日本森林学会大会
  • Place of Presentation: 神奈川県藤沢市
  • Year and Date: 2016-03-27
• [Presentation] 土壌水中の無機態窒素の安定同位体分析による異なる土壌水分環境に生育するヒノキの窒素吸収源の推定 (2016)
  • Author(s): 大石有美（三重大・生物資源），松尾奈緒子(三重大院・生物資源)，矢野翠，角和暁，木庭啓介(農工大・農)，勝山正則(京大・学際融合)，山本浩之，鶴田健二，小杉賢一朗， 小杉緑子(京大院・農)
  • Organizer: 第63回日本生態学会
  • Place of Presentation: 宮城県仙台市
  • Year and Date: 2016-03-20
• [Presentation] Interannual variations of and factors controlling evapotranspiration in a temperate Japanese cypress forest (2015)
  • Author(s): Tsuruta, K., Kosugi, Y., Takanashi, S., Tani, M.
  • Organizer: 4th International Conference on Forests and Water in a Changing Environment
  • Place of Presentation: Kelowna, British Columbia, Canada
  • Year and Date: 2015-07-06
• [Presentation] 樹木の吸水深度推定に向けた土壌及び植物体からの水抽出・安定同位体比測定手法の検討 (2015)
  • Author(s): 山本浩之（京大・農），鶴田健二（京大・農），勝山正則（京大・GSS），奥村智憲（京大・農），小杉緑子（京大・農），松尾奈緒子（三重大．生資），青木万実（三重大．生資），渡邉哲弘（京大・農），谷誠（京大・農）
  • Organizer: 第126回日本森林学会大会
  • Place of Presentation: 札幌市
  • Year and Date: 2015-03-27
• [Presentation] スギ人工林における間伐後の蒸散量と遮断蒸発量の変化 (2014)
  • Author(s): 篠原慶規（九大・農），小松光（京大・白眉セ），鶴田健二（京大・農），野方麻里（九大・演習林），大槻恭一（九大・演習林）
  • Organizer: 水文・水資源学会2014年度総会・研究発表会
  • Place of Presentation: 宮崎市
  • Year and Date: 2014-09-26
• [Presentation] Interannual variations and its control factors of evapotranspiration in a temperate Japanese cypress forest (2014)
  • Author(s): 鶴田健二（京大・農），小杉緑子（京大・農），高梨聡（森林総研），谷誠（京大・農）
  • Organizer: 日本地球惑星科学連合2014年大会
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2014-04-28
• [Presentation] 土壌の乾燥が斜面位置の異なるヒノキの蒸散及び吸水深度に及ぼす影響 (2014)
  • Author(s): 山本浩之, 鶴田健二, 小杉縁子, 牧田直樹, 勝山正則, 正岡直也, 小杉賢一朗, 松尾奈緒子, 谷誠
  • Organizer: 第125回日本森林学会大会
  • Place of Presentation: 大宮ソニックシティ(大宮市)
  • Year and Date: 2014-03-28
• [Presentation] 辺材面積に基づく間伐率の提案 (2013)
  • Author(s): 井上昭夫, 鶴田健二, 篠原慶規, 宮沢良行, 高木正博, 大槻恭一
  • Organizer: 第69回九州森林学会大会
  • Place of Presentation: 宮崎市
  • Year and Date: 2013-10-26
• [Presentation] Biogenic Volatile Organic Compound Emissions from Japanese Oak in a Cool-Temperate Deciduous Broad-Leaved Forest (2013)
  • Author(s): Motonori Okumura, Mai Kamakura, Hiroyuki Muraoka, Yoshiko Kosugi, Takafumi Miyama, Kenji Tsuruta, Susumu Tohno
  • Organizer: Synthesis Workshop on the Carbon Budget a nd Forest Ecosystem in the Asian Monitoring Network
  • Place of Presentation: 高山市
  • Year and Date: 2013-10-25
• [Presentation] ヒノキ入工林における林分構造の変化が蒸散量に及ぼす影響の評価 (2013)
  • Author(s): 鶴田健二, 小松光, 久米朋宣, 篠原慶規, 大槻恭一
  • Organizer: 水文・水資源学会2013年度研究発表会
  • Place of Presentation: 神戸大学(神戸市)
  • Year and Date: 2013-09-27
• [Presentation] Quantifying effects of stand structural changes on canopy transpiration in Japanese cypress forest (2013)
  • Author(s): Kenji Tsuruta, Hikaru Komatsu, Tomonori Kume, Yoshinori Shin ohara, Kyoichi Otsuki
  • Organizer: 9^<th> International Workshop on Sap flow
  • Place of Presentation: Ghent, Belgium
  • Year and Date: 2013-06-05