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2017 年度 実績報告書

放棄竹林の拡大と気候変動の複合作用が森林流域の洪水・渇水流量に及ぼす影響の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15H05632
研究機関石川県立大学

研究代表者

藤原 洋一  石川県立大学, 生物資源環境学部, 准教授 (10414038)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード放棄竹林 / 積雪・融雪 / 積雪観測 / 渇水緩和機能 / 融雪遅延機能 / 気候変動 / 水資源 / シミュレーション
研究実績の概要

1.研究目的:管理竹林のみの流域、放棄竹林のみの流域、針葉樹林のみの流域を対象として、流量観測、雨水の流出経路を調べるためのトレーサー分析を行い、竹林の持つ洪水・渇水緩和機能を健全な針葉樹林のそれらと比較する。そして、放棄竹林の拡大と気候変動の複合作用が森林流域の洪水・渇水流量に及ぼす影響を解明することを目的としている。
2.研究成果:昨年度の研究により、拡大竹林内における積雪量は落葉樹林内の積雪量より約14%少なくなる結果となった。今年度は、森林と積雪との関係について掘り下げるために、林内とオープンスペースにおける積雪・融雪を比較した研究論文を探し、これらの研究結果を整理することで、林内の積雪とオープンスペースの積雪のどちらの方が遅くまで残るかを明らかにすることを試みた。収集したデータ、観測データから、林内における消雪日と隣接するオープンエリアにおける消雪日を読み取った。そして、林内とオープンスケースの消雪日の違いを求めた。
次いで、消雪日の違いを目的変数、冬期平均気温、冬期降水量、冬期平均風速を説明変数として、決定木モデルを適用した。まず、冬期平均風速が2.0 m/sを境にして分岐しており、これよりも風速が強いエリアにおいては常緑樹林の方がオープンスペースよりも積雪が長く残ることになっていた。次に、風速が2.0 m/sより弱い場合、冬期平均気温が2.3℃よりも低ければ常緑樹林内の積雪の方が長く残り、2.3℃よりも高ければオープンスペースの積雪の方が長く残る結果となった。一方、落葉樹林の場合、冬期平均気温-2.5℃が最初の境界となっており、これより気温が低いエリアでは落葉樹林内の積雪が長く残る結果となった。さらに、冬期平均気温が0.15℃より低ければ落葉樹林内の積雪が少し長く残り、0.15℃より暖かければオープンスペースの雪が少し長く残ることが分かった。

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

積雪・融雪の観測も順調に行っており、継続したデータを取得することができている。また、自らの水文・気象観測だけでなく、既往の研究成果を整理解析(メタ解析)することによって、これまで解明されていなかった現象を解釈できるようになった。さらに、論文発表も順調に行っていることから、おおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

今年度までの研究によって、竹林拡大が土壌内部における雨水の流出経路に及ぼす影響、放棄竹林が積雪融雪に及ぼす影響、森林の有している融雪遅延機能などを明らかにすることができた。今年度は、こうした知見を水文モデルに組み込み、放棄竹林の拡大および気候変動が同時に生起した場合に、流域の洪水量や渇水量がどのように変化しうるのかを予測する。

  • 研究成果

    (21件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Determination of patterns of rainfall history creating situations for accurate classification of rain-fed paddy fields with SAR backscatter coefficients2018

    • 著者名/発表者名
      Keisuke Hoshikawa, Kazuo Watanabe, Takanori Nagano, Akihiko Kotera, Yoichi Fujihara
    • 雑誌名

      Remote Sensing Applications: Society and Environment

      巻: 9 ページ: 42-51

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.rsase.2017.11.004

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 高濃度濁水が下流扇状地の水田浸透量・河川伏流量に及ぼす影響―手取川流域の大規模土砂崩壊を事例として―2018

    • 著者名/発表者名
      田中健二・瀬川学・藤原洋一・高瀬恵次・丸山利輔・長野峻介
    • 雑誌名

      農業農村工学会論文集

      巻: 306 ページ: I_47-I_54

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 土砂崩壊に伴う高濃度濁水が手取川扇状地水田の地下水涵養機能に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      田中健二・瀬川学・藤原洋一・高瀬恵次・丸山利輔・長野峻介
    • 雑誌名

      水文・水資源学会誌

      巻: 30(3) ページ: 173-180

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The effect of sulfur fertilization on rice yields and nitrogen use efficiency in a floodplain ecosystem of northern Ghana2017

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Tsujimoto, Baba Inusah, Keisuke Katsura, Abraham Fuseini, Wilson Dogbe, Alhassan I. Zakaria, Yoichi Fujihara, Masato Oda, Jun-Ichi Sakagami
    • 雑誌名

      Field Crops Research

      巻: 211 ページ: 155-164

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.fcr.2017.06.030

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 白山源流で発生した地すべりによる濁水が手取川の流域環境に及ぼす影響とその対策(2)2017

    • 著者名/発表者名
      柳井清治・岡崎正規・瀧本裕士・一恩英二・高瀬恵次・百瀬年彦・藤原洋一・北村俊平・長野峻介・本多裕司
    • 雑誌名

      平成28年度石川県立大学年報

      巻: 1 ページ: 9-34

  • [雑誌論文] Water level estimation in flood plain area using MODIS, RADARSAT, and SRTM: Application of the estimation method to the Tonle Sap Lake area2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Fujihara, Kenji Tanaka, Keisuke Hoshikawa, Hideto Fujii
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2nd international symposium on conservation and management of tropical lakes

      巻: 1 ページ: 46-58

  • [雑誌論文] 衛星リモートセンシングによる浸水林を考慮した氾濫域判別手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉裕太・藤原洋一・田中健二・星川圭介・藤井秀人
    • 雑誌名

      日本農業気象学会北陸支部会誌

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

  • [雑誌論文] スーダン・ガッシュデルタにおける作付けパターンの分析:Landsat-8画像を利用して2017

    • 著者名/発表者名
      藤原洋一・田中健二・田中丸治哉・多田明夫・バシール モハメド アハメド アダム・カリド アリ エルタイブ エラミン
    • 雑誌名

      応用水文

      巻: 30 ページ: 93-101

  • [学会発表] Water level estimation in flood plain area using MODIS, RADARSAT, and SRTM: Application of the estimation method to the Tonle Sap Lake area2017

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Fujihara, Kenji Tanaka, Keisuke Hoshikawa, Hideto Fujii
    • 学会等名
      The 2nd international symposium on conservation and management of tropical lakes, Siem Reap
    • 国際学会
  • [学会発表] 合成開口レーダを用いた天水田分類に適した状況をもたらす降雨履歴の特定2017

    • 著者名/発表者名
      星川圭介・渡辺一生・小寺昭彦・長野宇規・藤原洋一
    • 学会等名
      平成29年度農業農村工学会大会講演会
  • [学会発表] 土砂崩壊に伴う高濃度濁水が手取川扇状地水田の地下水涵養機能に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      田中健二・瀬川 学・藤原洋一・高瀬恵次・丸山利輔・長野峻介
    • 学会等名
      平成29年度農業農村工学会大会講演会
  • [学会発表] ランダムフォレストを用いた手取川扇状地における地下水位変動解析2017

    • 著者名/発表者名
      長野峻介・野村和哉・藤原洋一・田中健二・高瀬恵次・一恩英二
    • 学会等名
      平成29年度農業農村工学会大会講演会
  • [学会発表] 中解像度衛星画像を用いた毎筆作付判別2017

    • 著者名/発表者名
      長野宇規・浅野 剛・小寺昭彦・藤原洋一・吉川夏樹
    • 学会等名
      平成29年度農業農村工学会大会講演会
  • [学会発表] 衛星リモートセンシングによる浸水林を考慮した氾濫域判別手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      渡邉裕太・藤原洋一・田中健二・星川圭介・藤井秀人
    • 学会等名
      日本農業気象学会北陸支部大会
  • [学会発表] 水田周辺魚類のためのV字ノッチ全面傾斜隔壁魚道の開発―隔壁傾斜角とノッチ角が遡上率に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      一恩英二・中野光義・田中健二・長野峻介・藤原洋一
    • 学会等名
      第74回農業農村工学会京都支部研究発表会
  • [学会発表] ランダムフォレストによる加賀三湖干拓地のポンプ排水操作のモデル化2017

    • 著者名/発表者名
      長野峻介・小森進太郞・田中健二・藤原洋一・一恩英二
    • 学会等名
      第74回農業農村工学会京都支部研究発表会
  • [学会発表] 石川県手取川扇状地の水収支と地下水位2017

    • 著者名/発表者名
      高瀬恵次・藤原洋一・長野峻介・田中健二
    • 学会等名
      第74回農業農村工学会京都支部研究発表会
  • [学会発表] 衛星画像と数値標高モデルを用いた氾濫水位推定手法の開発2017

    • 著者名/発表者名
      田中健二・藤原洋一・星川圭介・藤井秀人
    • 学会等名
      第74回農業農村工学会京都支部研究発表会
  • [学会発表] ランダムフォレストによる手取川扇状地の地下水位変動モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      長野峻介・野村和哉・藤原洋一・田中健二・高瀬恵次・一恩英二
    • 学会等名
      第25回日本雨水資源化システム学会大会
  • [学会発表] トンレサップ湖面におけるMODIS分光反射率の長期的変動2017

    • 著者名/発表者名
      星川圭介・藤原洋一・田中健二・藤井秀人
    • 学会等名
      日本写真測量学会平成29年度秋季学術講演会
  • [学会発表] スーダン・ガッシュデルタにおける作付けパターンの分析:Landsat-8画像を利用して2017

    • 著者名/発表者名
      藤原洋一・田中健二・田中丸治哉・多田明夫・バシール モハメド アハメド アダム・カリド アリ エルタイブ エラミン
    • 学会等名
      第30回水文・水環境研究部会シンポジウム

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公開日: 2018-12-17  

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