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2013 年度 実績報告書

人工林管理が水資源量に及ぼす影響の評価

研究課題

研究課題/領域番号 13J02764
研究機関京都大学

研究代表者

鶴田 健二  京都大学, 農学研究科, 特別研究員(PD)

キーワード蒸発散 / 人工林管理 / 吸水深度 / 生態系モデル / 水資源
研究概要

本研究課題「人工林管理が水資源量に及ぼす影響の評価」の遂行にあたり, ①樹液流計測に基づく蒸発散量推定法の検証, ②人工林の長期的推移に伴う植物生理機能の変化の抽出, ③日本各地域における蒸発散量の推定, の3つの研究内容を設定している. 2013年度は主に①を実施し, ②の実施のための準備を行った. 蒸発散量推定法に必要なデータを得るために, まず試験流域(ヒノキ人工林で覆われている)内において調査プロットを設置した. このとき, 流域内の不均一な場の条件が樹液流や樹木の水利用に及ぼす影響を把握するために, 谷部から尾根部にかけて斜面長29.3m, 面積0.024haの調査プロットを設定した. 尾根部では谷部比べて土層厚が薄く, 生育する樹木の個体サイズも小さかった. また, 尾根部のほうが生育する樹木の本数も少なかった. 水の安定同位体比計測による樹木の吸水深度計測の結果, 土壌の水分状態に関わらず谷部で表層~深度70cmまで, 尾根部で表層~深度40cmまでで吸水していることが分かった. 樹木根の分布と併せて考えると, ヒノキは根が発達している土層全域で吸水しており, 吸水深度の違いは根の分布の違いによることが分かった. 樹液流計測の結果, 本試験地は一斉林にも関わらず個体ごとに多様な樹液流速が観測された. しかし, 観測された樹液流速は他のヒノキ人工林において観測された値とほぼ同等であり(Tsuruta et al, 2013), 同一種内では林分間での樹液流速の大きさに明瞭な差異がないことが示唆された. 得られた樹液流データを基に単木蒸散量を計算したところ, 尾根部に生育する個体サイズが小さい樹木の単木蒸散量は小さく, 谷部に生育する個体サイズが大きい樹木の単木蒸散量は大きい傾向があった. 以上のことより, ヒノキは流域内の地形や土壌の水分環境に応じた個体サイズや密度で生育しており, これが蒸散量にも大きく影響していることが明らかとなった.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

本年度はモデル化に必要なフィールドデータの取得に専念し, 必要なデータをほぼ取得することができた. さらに, モデル化のためのパラメーター決定まで進んでいる. フィールド観測時に新たな研究課題も発見し, それにも着手できたことから, 順調に研究が進展していると考えている.

今後の研究の推進方策

必要なデータを本年度に取得できたことから, 今後はモデルのバリデーション作業を行う. また, 他のアプローチで取得されているフィールドデータも整理し, このデータもバリデーション作業に用いる予定である.
さらに次の展開を見据えて, モデルの広域展開に必要なデータの収集やクオリティチェック作業も進める予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] 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

    • 著者名/発表者名
      鶴田健二・野方麻里・篠原慶規・小松光・大槻恭一
    • 雑誌名

      九州大学農学部演習林報告

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 御手洗水試験流域の流量・気象観測報告(II)2014

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      九州大学農学部演習林報告

      巻: (印刷中)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 樹液流計測法を用いた林分蒸散量の計測-森林管理による蒸散量の変化を評価するために-2013

    • 著者名/発表者名
      篠原慶規・鶴田健二・久米朋宣・大槻恭一
    • 雑誌名

      日本森林学会誌

      巻: 95 ページ: 321-331

    • DOI

      10.4005/jjfs.95.321

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Changes in canopy transpiration due to thinning of a Cryptomeria japonica plantation2013

    • 著者名/発表者名
      Komatsu, H., Shinohara, Y., Nogata, M., Tsuruta, K., and Otsuki, K.
    • 雑誌名

      Hydrological Research Letters

      巻: 7 ページ: 60-65

    • DOI

      10.3178/hrl.7.60

    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      第125回日本森林学会大会
    • 発表場所
      大宮ソニックシティ(大宮市)
    • 年月日
      2014-03-28
  • [学会発表] 辺材面積に基づく間伐率の提案2013

    • 著者名/発表者名
      井上昭夫, 鶴田健二, 篠原慶規, 宮沢良行, 高木正博, 大槻恭一
    • 学会等名
      第69回九州森林学会大会
    • 発表場所
      宮崎市
    • 年月日
      2013-10-26
  • [学会発表] Biogenic Volatile Organic Compound Emissions from Japanese Oak in a Cool-Temperate Deciduous Broad-Leaved Forest2013

    • 著者名/発表者名
      Motonori Okumura, Mai Kamakura, Hiroyuki Muraoka, Yoshiko Kosugi, Takafumi Miyama, Kenji Tsuruta, Susumu Tohno
    • 学会等名
      Synthesis Workshop on the Carbon Budget a nd Forest Ecosystem in the Asian Monitoring Network
    • 発表場所
      高山市
    • 年月日
      2013-10-25
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      鶴田健二, 小松光, 久米朋宣, 篠原慶規, 大槻恭一
    • 学会等名
      水文・水資源学会2013年度研究発表会
    • 発表場所
      神戸大学(神戸市)
    • 年月日
      2013-09-27
  • [学会発表] Quantifying effects of stand structural changes on canopy transpiration in Japanese cypress forest2013

    • 著者名/発表者名
      Kenji Tsuruta, Hikaru Komatsu, Tomonori Kume, Yoshinori Shin ohara, Kyoichi Otsuki
    • 学会等名
      9^<th> International Workshop on Sap flow
    • 発表場所
      Ghent, Belgium
    • 年月日
      2013-06-05

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公開日: 2015-07-15  

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