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2019 年度 実績報告書

森林集水域における水・炭素循環統合解析による森林管理最適化システムの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16H02556
研究機関東京農工大学

研究代表者

五味 高志  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (30378921)

研究分担者 恩田 裕一  筑波大学, 生命環境系, 教授 (00221862)
戸田 浩人  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (00237091)
白木 克繁  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (30313290)
山本 一清  名古屋大学, 生命農学研究科, 教授 (40262430)
山浦 紘一  立命館アジア太平洋大学, 国際経営学部, 准教授 (80645523)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード森林管理 / 広域評価 / 蒸発散 / 管理シナリオ / 流木流出 / 土壌侵食 / モデル化
研究実績の概要

森林の多面的機能の評価として、水・炭素の循環は重要である。とくに、流域スケールの森林斜面から渓流域への移動移動は、水・炭素循環の「要」である。一方、間伐などの森林管理は、材積量の変化、林内環境や樹木活性の変化により、水文プロセスとともに炭素循環にも変化をもたらす。本研究では、水と炭素のトレーシング技術と航空機と地上レーザー計測による森林センシング技術を、森林斜面から林班を構成する集水域やより広域へ適用することで、森林の水源涵養機能と炭素吸収固定機能を定量化を実施した。水・炭素循環における集水域のストックとフローを最適化する森林管理システムの構築を進めた。複数のスケールを対象として研究を行った。強度列状間伐後に林床植生の成長が著しく、林床植生が水循環に影響を及ぼしていると考えられ、それらの評価のために森林斜面スケールの断および蒸散の詳細観測を進めた。流域と単木などの観測もから、斜面から流域への水および炭素循環を評価した。同位体による水トレーシングの評価を進めた。これらの多面的観測から、間伐などの施業を実施した林分での水・炭素循環の変化についての実測データを蓄積し、水および炭素循環の定量化した。小流域を対象とし、航空機レーザー測量による森林環境センシングの研究を進め、ドローンによる林分や林内の調査、航空機と地上レーザースキャナーによる林床植生や林冠の状態などの森林環境手法を確立した。
これらの情報から広域の森林評価するために、水収支観測データの得られない流域であっても、立木密度や樹高などの森林状態と蒸発散の相関関係を用いることで、広域かつ多様な森林状態を考慮した水循環の評価が可能とした。特に、日本では各都道府県や国有林が森林簿を整備しており、森林簿に記載された樹種・林齢などの基本情報から立木密度などの森林状態を推定し、広域の水循環評価および炭素蓄積量も評価した。

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (41件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 4件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 5件)

  • [国際共同研究] コロラド州立大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      コロラド州立大学
  • [国際共同研究] ベトナム林業大学(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      ベトナム林業大学
  • [国際共同研究] ブリティシュコロンビア州立大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      ブリティシュコロンビア州立大学
  • [国際共同研究] アジア中央大学(タジキスタン)

    • 国名
      タジキスタン
    • 外国機関名
      アジア中央大学
  • [雑誌論文] Characteristics of landslides in forests and grasslands triggered by the 2016 Kumamoto Earthquake2020

    • 著者名/発表者名
      Koyanagi K, Gomi T, Sidle RC
    • 雑誌名

      Earth Surface Processes and Landforms

      巻: 44 ページ: 893-904

    • DOI

      10.1002/esp.4781

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] シカの食圧により林床植生が衰退したブナ林斜面における 各種保全工の土壌侵食防止の長期的な効果2020

    • 著者名/発表者名
      孫金勝,石川芳治,白木克繁,若原妙子,内山佳美
    • 雑誌名

      砂防学会誌

      巻: 73 ページ: 15-24

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Impact of forest thinning on the dynamics of litterfall derived 137Cs deposits in coniferous forest floor after Fukushima accident2020

    • 著者名/発表者名
      Mengistu T, Onda Y., Kato H., Sun X.
    • 雑誌名

      Chemosphere

      巻: 239 ページ: 12477

    • DOI

      10.1016/j.chemosphere.2019.124777

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Influence of Soil Characteristics and Land Use Type on Existing Fractions of Radioactive 137Cs in Fukushima Soils2020

    • 著者名/発表者名
      Mensah AD, Terasaki A, Aung HP, Toda H, Suzuki S, Tanaka H, Agyeman O, Omari RA, Bellingrath‐Kimura SD
    • 雑誌名

      Environments

      巻: 7 ページ: 2-13

    • DOI

      10.3390/environments7020016

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficacy of soil moisture conditions on the formation of ectomycorrhizal colonization and 137Cs absorption2020

    • 著者名/発表者名
      Omari A, Toda H, Choi D
    • 雑誌名

      Landscape and Ecological Engineering

      巻: 16 ページ: 87-95

    • DOI

      10.1007/s11355-019-00404-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 生態系ネットワークのインターフェースとしての礫河原 流域の時空間スケール整理2019

    • 著者名/発表者名
      五味高志, 大平充
    • 雑誌名

      日本緑化工学会誌

      巻: 44 ページ: 489-493

    • DOI

      10.7211/jjsrt.44.489

    • 査読あり
  • [雑誌論文] シカの採食圧により林床植生被覆率が異なるブナ林斜面におけるリター移動機構2019

    • 著者名/発表者名
      飯野貴美子,石川芳治,白木克繁,若原妙子,内山佳美,宮本尚子
    • 雑誌名

      水文・水資源学会誌

      巻: 32 ページ: 170-181

    • DOI

      10.3178/jjshwr.32.170

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 簡易架線集材による森林整備が流出浮遊土砂量と流域流出量に与える影響2019

    • 著者名/発表者名
      白木克繁,金澤悠花,工藤司,片岡,宏介ウジムセ,内山佳美
    • 雑誌名

      水文・水資源学会誌

      巻: 33 ページ: 287-295

    • DOI

      10.3178/jjshwr.33.47

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Temporal and spatial infiltration characteristics of soil under acacia and pine plantations in the mountainous area of Van Don, Quang Ninh, Vietnam2019

    • 著者名/発表者名
      Bui XD, Vu THT, Nguyen TML, Gomi T
    • 雑誌名

      Journal of Vietnamese Environment

      巻: 11 ページ: 51-64

    • DOI

      10.13141/jve.vol11.no2.pp51-64

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Effectivity of dissolved SF6 tracer for clarification of rainfall and runoff processes in a forested headwater catchment2019

    • 著者名/発表者名
      Sakakibara K, Tsujimura M, Iwagami S, Sato Y, Nagano K, Onda Y
    • 雑誌名

      Hydrological Processes

      巻: 33 ページ: 892-904

    • DOI

      10.1002/hyp.13398

    • 査読あり
  • [学会発表] 山地流域における発生・滞留・流出流木量の評 価:九州北部豪雨の事例2020

    • 著者名/発表者名
      宇田川理奈,五味高志,荒田洋平,小柳賢太
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] 山地流域における基底流量の分布と流域地形的 特性:災害時水源活用への検討2020

    • 著者名/発表者名
      猪越翔大,Chanwei Chiu,小柳賢太,五味高志,恩田裕一, 浅井和由
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] カラマツ人工林と広葉樹林での浸透能の比較 ─散水装置による野外実験─2020

    • 著者名/発表者名
      廣瀬 満,五味高志,Chawei Chiu,荒田洋平
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] ヒノキ人工林の 50% 列状間伐6年後の下層 植生遮断が水循環に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      Chawei Chiu,五味高志,恩田裕一
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] 針葉樹人工林内の斜面位置が広葉樹の埋土種子組成および実生数に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      田中真子,戸田浩人,崔 東寿
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] コナラの菌根感染に及ぼす森林立地と樹木周辺土壌の影響2020

    • 著者名/発表者名
      塚谷奈古,戸田浩人,崔東 壽
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] 都市近郊林のガスおよび粉塵捕捉に及ぼす影響2020

    • 著者名/発表者名
      渡辺基生,戸田浩人,崔 東壽
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] Distribution pattern of 137Cs in five Fukushima forest soils: a comparative study2020

    • 著者名/発表者名
      Mensah, AKWASI,Toda HIROTO,Choi DONGSU
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] 撮影条件の差異が SfM 処理に与える影響の評価2020

    • 著者名/発表者名
      山本一清
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] 地上レーザーによる森林計測の課題検討2020

    • 著者名/発表者名
      山崎浩司,山本一清,島田博匡,溝上展也,井上昭夫
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] 航空機 LiDAR の多目的林地利用への応用可能性の検討(2)2020

    • 著者名/発表者名
      三浦一将,山本一清
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] ケーブルカメラを利用した林内調査手法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      今枝 大,山本一清
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] 航空機 LiDAR による単木樹種分類の汎用性の検討 (Ⅱ)2020

    • 著者名/発表者名
      林 勇輝,山本一清
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
  • [学会発表] 異なる林相における斜面崩壊と発生,流出 流木量の評価 -平成29年7月九州北部豪雨の事例-2019

    • 著者名/発表者名
      五味高志 ,浅野一将
    • 学会等名
      平成31年砂防学会岩手大会
  • [学会発表] Developing methods for evaluating spatial distribution of soil depth for Slope Stability Analysis2019

    • 著者名/発表者名
      Ferreira IL,Gomi T,Uchida T,Yamakoshi T
    • 学会等名
      平成31年砂防学会岩手大会
  • [学会発表] Examining the controlling factors of landslide sediment connectivity by flume experiment2019

    • 著者名/発表者名
      Hefryan Sukma KHARISMALATRI, Yoshiharu ISHIKAWA,Takashi GOMI, Roy C. SIDLE,Katsushige SHIRAKI
    • 学会等名
      平成31年砂防学会岩手大会
  • [学会発表] Examining Landslide Materials Movement Using a Small Flume Experiment: A Case Study of the 2018 Eastern Iburi Earthquake, Hokkaido2019

    • 著者名/発表者名
      Rozaqqa NOVIANDI, Hefryan Sukma KHARISMALATRI,Takashi GOMIYoshiharuISHIKAWA
    • 学会等名
      平成31年砂防学会岩手大会
  • [学会発表] Analyzing Characteristics and Distribution of Landslide Triggered By the 2018 Eastern Iburi Earthquake, Hokkaido2019

    • 著者名/発表者名
      Rasis Putra RITONGA, Hefryan Sukma KHARISMALATRI, Takashi GOMI,Ingrid Ferreira LIMA,Yoshiharu ISHIKAWA
    • 学会等名
      平成31年砂防学会岩手大会
  • [学会発表] レキ河原再生へ向けた時空間スケールの整理2019

    • 著者名/発表者名
      五味高志,大平 充
    • 学会等名
      日本緑化工学大会第49回大会
  • [学会発表] Investigating soil-water responses of hillslope having earthquake-induced fissures2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei ARATA,Takashi GOMI ,Roy C. SIDLE,Chen-Wei CHIU
    • 学会等名
      日本地形学連合 2019 年秋季(40 周年記念)大会
  • [学会発表] The effects of land cover types on the distribution of coseismic landslides and post-earthquake sediment storage: a case study of the 2016 Kumamoto earthquake2019

    • 著者名/発表者名
      Kenta KOYANAGI , Roy C. SIDLE , Takashi GOMI
    • 学会等名
      日本地形学連合 2019 年秋季(40 周年記念)大会
  • [学会発表] Transport and redistribution of radiocaesium in Fukushima fallout through rivers2019

    • 著者名/発表者名
      Yuichi ONDA
    • 学会等名
      日本地形学連合 2019 年秋季(40 周年記念)大会
  • [学会発表] Hydrological responses on a topographical deformed hillslope by fissures induced by the 2016 Kumamoto earthquake, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Yohei ARATA,Takashi GOMI , Roy C. SIDLE ,Chen-Wei Chiu
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Estimating thermal responses using a heat budget model and detail monitoring of channel morphology in a headwater stream2019

    • 著者名/発表者名
      Dinh Quynh OANH, Takashi GOMI , Chen-Wei CHIU, Tsuyoshi HATTANJI, Naoyuki YOSHIHARA, Yuichi ONDA
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Spatial Patterns of soil-bedrock interface and its implication for internal hydrogeomorphic processe2019

    • 著者名/発表者名
      Ingrid Ferreira LIMA, Takashi GOMI , Taro UCHIDA,Takao YAMAKOSHI
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Long-term monitoring of the effects of forest management on stream discharge and water quality in the Oborasawa Experimental Watershed, Japan2019

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro EGUSA, Tomomi KUMAGAI, Tomoki ODA, Naoya FUJIME, Yoshimi UCHIYAMA, Takashi GOMI
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Stable isotope-based approach to validate effects of stand structure and understory on soil water in a Japanese forest plantation2019

    • 著者名/発表者名
      Saki OMOMO, Yuichi ONDA , Boutefnouchet MOHAMED, Chen-Wei CHIU, Takashi GOMI , Sean HUDSON, Yupan ZHANG, Janice HUDSON
    • 学会等名
      European Geoscience Union
    • 国際学会

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公開日: 2021-01-27  

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