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地上部植生と地中レーダを用いて広葉樹林における根の崩壊防止力を知る

研究課題

研究課題/領域番号 20H03040
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分40010:森林科学関連
研究機関兵庫県立農林水産技術総合センター

研究代表者

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, 管理研究者 (90463413)

研究分担者 谷川 東子  名古屋大学, 生命農学研究科, 准教授 (10353765)
大橋 瑞江  兵庫県立大学, 環境人間学部, 教授 (30453153)
堀田 紀文  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (00323478)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2023年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2022年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
2021年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2020年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード崩壊発生源 / アカマツ・広葉樹林 / 植生 / 樹木根 / 地中レーダ / Wuモデル / RBモデル / VeRBモデル / 広葉樹林 / 地中レーダ法 / 樹木根系 / Root Bundle モデル / 崩壊防止力 / 萌芽幹 / 伐採 / 萌芽再生
研究開始時の研究の概要

森林斜面のうち下流へ雪だるま式に災害を与えかねない、人工密集地に隣接する森林の尾根付近の崩壊発生源に着目し、“地中レーダ+Root Bundleモデル(RBモデル、斜面崩壊防止モデルの一種)”の組み合わせを用いて「根系による崩壊防止力」が脆弱な地域を抽出する。本研究では、単一樹種が対象であったRBモデルを改良し、複数樹種を対象とするVegetationRBモデルの構築を行う。

研究成果の概要

六甲山系のアカマツ・広葉樹林を対象に、アカマツ、ヒサカキ、ヤブツバキ、タムシバの根系を掘り取り、根の本数及び直径のデータを取得した。
次に、崩壊発生源における根による土壌補強強度を把握するために、樹種間の中央部で地中レーダ探査を行い、探査時に、根束の影響は引き抜き抵抗力の推定において過小評価となり、すなわち安全側へのエラーのみにつながることが分かった。
また、アカマツと他樹種の根による土壌補強強度が算出できるVegetationRBモデルを構築し、アカマツ-ヒサカキの立木間において、根の土壌補強強度の合計値に占めるヒサカキの割合は2~35%の範囲であることを明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

RBモデルは、国際的に根による土壌補強強度を評価するのに妥当なモデルと位置づけられている。このモデルを日本に紹介することで、国内でもRBモデルの利用が広がるとともに、複数樹種で構成される広葉樹林における根による土壌補強強度の評価が出来るようにVegetarionRBモデルを作成した。
また、これらの成果は、根系の崩壊防止力を考慮した管理指針を作成するための科学的根拠となり、近年多発する豪雨災害により、人口密集地に隣接する広葉樹林において、防災機能を向上させるための植生管理方法の開発が可能となる。

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of sprouting and corresponding root distribution of the shrub species Eurya japonica on slope stability2024

    • 著者名/発表者名
      Yamase Keitaro、Ikeno Hidetoshi、Hotta Norifumi、Imawaka Mai、Ohashi Mizue、Tanikawa Toko、Todo Chikage、Dannoura Masako、Hirano Yasuhiro
    • 雑誌名

      CATENA

      巻: 238 ページ: 107869-107869

    • DOI

      10.1016/j.catena.2024.107869

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 非高木種の根による土壌補強強度とその利用2023

    • 著者名/発表者名
      山瀬敬太郎
    • 雑誌名

      日本緑化工学会誌

      巻: 48 号: 4 ページ: 600-603

    • DOI

      10.7211/jjsrt.48.600

    • ISSN
      0916-7439, 1884-3670
    • 年月日
      2023-05-31
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 持続可能な都市山管理-六甲山の減災を考える-2023

    • 著者名/発表者名
      山瀬敬太郎、大橋瑞江、池野英利、谷川東子、藤堂千景、檀浦正子、堀田紀文、平野恭弘
    • 雑誌名

      森林科学

      巻: 98 ページ: 38-39

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] 3D reconstruction using Structure-from-Motion: a new technique for morphological measurement of tree root systems2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Yuki、Ikeno Hidetoshi、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Yamase Keitaro、Todo Chikage、Dannoura Masako、Ohashi Mizue
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 477 号: 1-2 ページ: 829-841

    • DOI

      10.1007/s11104-022-05448-8

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 里山林伐採後の樹木根による土壌補強強度の変化2022

    • 著者名/発表者名
      山瀬敬太郎、藤堂千景、鳥居宣之、谷川東子、山本智究、池野英利、大橋瑞江、檀浦正子、平野恭弘
    • 雑誌名

      水利科学

      巻: 387 ページ: 1-17

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] スギ根系が抱きかかえている土壌の量はどのぐらい?-台風21号が地上に残した根鉢の解体-2022

    • 著者名/発表者名
      谷川東子・池野英利・藤堂千景・山瀬敬太郎・大橋瑞江・岡本透・溝口岳男・中尾勝洋・金子真司・鳥居厚志・稲垣善之・中西麻美・平野恭弘
    • 雑誌名

      水利科学

      巻: 383 ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [雑誌論文] Can ground-penetrating radar detect adjacent roots and rock fragments in forest soil?2021

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Toko、Ikeno Hidetoshi、Yamase Keitaro、Dannoura Masako、Aono Kenji、Hirano Yasuhiro
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 468 号: 1-2 ページ: 239-257

    • DOI

      10.1007/s11104-021-05116-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of soil reinforcement by roots in a regenerating coppice stand of Quercus serrata and effects on slope stability2021

    • 著者名/発表者名
      Yamase Keitaro、Todo Chikage、Torii Nobuyuki、Tanikawa Toko、Yamamoto Tomonori、Ikeno Hidetoshi、Ohashi Mizue、Dannoura Masako、Hirano Yasuhiro
    • 雑誌名

      Ecological Engineering

      巻: 162 ページ: 106169-106169

    • DOI

      10.1016/j.ecoleng.2021.106169

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A quantitative evaluation of soil mass held by tree roots2020

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa Toko、Ikeno Hidetoshi、Todo Chikage、Yamase Keitaro、Ohashi Mizue、Okamoto Toru、Mizoguchi Takeo、Nakao Katsuhiro、Kaneko Shinji、Torii Atsushi、Inagaki Yoshiyuki、Nakanishi Asami、Hirano Yasuhiro
    • 雑誌名

      Trees

      巻: 35 号: 2 ページ: 527-541

    • DOI

      10.1007/s00468-020-02054-y

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 地中レーダがもつ樹木の根系可視力を減災に生かす試み2020

    • 著者名/発表者名
      谷川東子、山瀬敬太郎、藤堂千景、池野英利、大橋瑞江、檀浦正子、金澤洋一、平野恭弘
    • 雑誌名

      水利科学

      巻: 374 ページ: 87-112

    • NAID

      130008139803

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 二次林の異なる樹種がもたらす斜面崩壊防止力の比較2024

    • 著者名/発表者名
      今若舞、山瀬敬太郎、平野恭弘、谷川東子、池野英利、檀浦正子、藤堂千景、大橋瑞江
    • 学会等名
      第135回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] スギ林における根の土壌補強強度を推定する2024

    • 著者名/発表者名
      藤堂千景、山瀬敬太郎、池野英利、谷川東子、大橋瑞江、檀浦正子、平野恭弘
    • 学会等名
      第135回日本森林学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 兵庫県六甲山系の二次林の立木間中央がもたらす斜面崩壊防止力の定量評価2024

    • 著者名/発表者名
      今若舞、山瀬敬太郎、平野恭弘、谷川東子、池野英利、檀浦正子、藤堂千景、大橋瑞江
    • 学会等名
      第71回日本生態学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 根系による土壌補強強度の樹種間比較2023

    • 著者名/発表者名
      山瀬敬太郎、今若舞、大橋瑞江、池野英利、藤堂千景、檀浦正子、堀田紀文、谷川東子、平野恭弘
    • 学会等名
      第54回日本緑化工学会大会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 地中レーダ法を用いた斜面崩壊防止力の定量評価手法について2023

    • 著者名/発表者名
      今若舞、山瀬敬太郎、平野恭弘、池野英利、谷川東子、檀浦正子、藤堂千景、大橋瑞江
    • 学会等名
      第58回根研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 立木間の樹木根系計測に対するSfM/MVSの適用2023

    • 著者名/発表者名
      田中優斗、山瀬敬太郎、藤堂千景、今若舞、平野恭弘、谷川東子、大橋瑞江、檀浦正子、池野英利
    • 学会等名
      第58回根研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of slope stability at the center of gap among canopy and understory tree species in a secondary forest in Mt. Rokko2023

    • 著者名/発表者名
      Imawaka Mai、Yamase Keitaro、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Ikeno Hidetoshi、Dannoura Masako、Todo Chikage、Ohashi Mizue
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] SfMを用いた樹木根の形態計測におけるノイズ除去法の影響2023

    • 著者名/発表者名
      岡本祐樹、池野英利、平野恭弘、谷川東子、山瀬敬太郎、藤堂千景、檀浦正子、大橋瑞江
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 兵庫県南部のアカマツ二次林における二つのモデルでの斜面崩壊防止力の評価2023

    • 著者名/発表者名
      今若舞、山瀬敬太郎、平野恭弘、谷川東子、池野英利、檀浦正子、藤堂千景、伊東康人、大橋瑞江
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Ground penetrating radar can nondestructively estimate soil reinforcement by roots in managed forests2022

    • 著者名/発表者名
      Yamase Keitaro、Tanikawa Toko、Dannoura Masako、Todo Chikage、Yamamoto Tomonori、Ikeno Hidetoshi、Ohashi Mizue、Aono Kenji、Doi Ryuusei、Hirano Yasuhiro
    • 学会等名
      8th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of slope stability at the center of standing trees composed of different species2022

    • 著者名/発表者名
      Imawaka Mai、Yamase Keitaro、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Ikeno Hidetoshi、Dannoura Masako、Todo Chikage、Ohashi Mizue
    • 学会等名
      8th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Acquisition of the 3D morphological data from 2D images using SfM-MVS2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Yuki、Ikeno Hidetoshi、Hirano Yasuhiro、Tanikawa Toko、Yamase Keitaro、Todo Chikage、Dannoura Masako、Ohashi Mizue
    • 学会等名
      8th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非高木種ヒサカキとヤブツバキの根系構造と土壌硬度2022

    • 著者名/発表者名
      山瀬敬太郎、今若舞、大橋瑞江、池野英利、藤堂千景、伊東康人、檀浦正子、谷川東子、平野恭弘
    • 学会等名
      ELR2022つくば三学会合同大会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] 非高木種の根による土壌補強強度とその利用2022

    • 著者名/発表者名
      山瀬敬太郎
    • 学会等名
      ELR2022つくば三学会合同大会(自由集会)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] An efficient method for estimating tree root structure using SfM2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Okamoto、Hidetoshi Ikeno、Yasuhiro Hirano、Toko Tanikawa、Keitaro Yamase、Chikage Todo、Masako Dannoura、Mizue Ohashi
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] SfMによる樹木根系の三次元再構成におけるノイズ処理の検討2022

    • 著者名/発表者名
      岡本祐樹・池野英利・平野恭弘・谷川東子・山瀬敬太郎・藤堂千景・檀浦正子・大橋瑞江
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 地中レーダ法を用いたアカマツ二次林における立木間中央の根系推定2022

    • 著者名/発表者名
      今若舞・山瀬敬太郎・平野恭弘・谷川東子・池野英利・藤堂千景・大橋瑞江
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 樹木根の発揮する減災機能2021

    • 著者名/発表者名
      山瀬 敬太郎
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 二周波地中レーダを用いた高深度解析による海岸林クロマツの根系構造推定2021

    • 著者名/発表者名
      池野 英利、澤志 萌、平野 恭弘、藤堂 千景、山瀬 敬太郎、谷川 東子、檀浦 正子、大橋 瑞江
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] SfMを使用した樹木根系構造の三次元再構成と形態計測2021

    • 著者名/発表者名
      岡本 祐樹、大橋 瑞江、平野 恭弘、谷川 東子、山瀬 敬太郎、藤堂 千景、檀浦 正子、池野 英利
    • 学会等名
      日本森林学会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [図書] 森の根の生態学2020

    • 著者名/発表者名
      平野 恭弘、野口 享太郎、大橋 瑞江(編) 檀浦 正子、菱 拓雄、牧田 直樹、小林 真、松田 陽介、福澤 加里部、谷川 東子、藤井 沙織、中路 達郎、山瀬 敬太郎(著)
    • 総ページ数
      376
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320058132
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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