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2021 年度 実施状況報告書

雨は樹木の垂直構造をどう旅して地面に達するのか?化学分析を活用した物理モデル開発

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0159
研究機関国立研究開発法人森林研究・整備機構

研究代表者

南光 一樹  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40588951)

研究期間 (年度) 2018 – 2022
キーワード樹冠遮断 / 樹冠通過雨 / 雨滴 / 濡れ / 水同位体 / 溶存体炭素 / 樹幹流
研究実績の概要

コロナ禍により海外渡航ができず、予定していたオンサイトでの研究議論や学会発表などの研究活動が実施できなかった。海外共同研究者であるPilar Llorens博士(スペイン環境評価水資源研究所)とSteffen Seitz博士(テュービンゲン大学)を招へい予定だったが、コロナ禍により次年度に招聘することとなった。以上により、補助事業期間を1年間延長する。
2018年のアメリカ滞在時にアメリカブナ林で取得し雨滴データについて解析を進め、海外共同研究者と月1,2回のWeb会議を重ねた。林内雨滴について、葉が落ちるにしたがって粒径4-6mmの雨滴の量が減少する一方で、粒径6.6mm以上の雨滴の量は微増した。これは、葉からの滴下雨滴が減少し、枝からの滴下雨滴が増大することを意味する。この結果を踏まえて、樹冠通過雨が葉を伝う流路と枝を伝う流路に分けられることを示し、その流路のイベント内変動と季節変動を明らかにした。降雨初期は早くに濡れる上層の葉からの小さめの雨滴滴下が卓越し、樹冠の濡れが進むにつれて枝を伝う流路が発達し、より大きな雨滴の滴下が促されることを解明した。この内容の論文を投稿した。
アメリカブナを対象に、染料を用いた人工的な樹幹流再現実験を行い樹幹流の浸透面積を調べた。その結果、1本の樹木につき最大で毎時290リットルの樹幹流を再現しても、浸透面積は0.1m2未満であった。樹幹流が根元近傍の極小領域に浸透すること明らかにした。根元に集中的に樹幹流が浸透するため、その浸透エリアに樹木がない場合に降る雨量に比べて、32~250倍の水量が集中的に浸透することがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍により海外渡航ができず、予定していたオンサイトでの研究議論や学会発表などの研究活動が実施できなかったため。

今後の研究の推進方策

次年度もオンサイトでの研究議論や学会発表ができないものと考え、オンラインのみで研究を推進できるようにメールやWeb会議による海外共同研究者との議論を強化し、収集データの解析と論文化を進める。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Vertical distribution and transport of radiocesium via branchflow and stemflow through the canopy of cedar and oak stands in the aftermath of the Fukushima Dai-ichi Nuclear Power Plant accident2022

    • 著者名/発表者名
      Saidin Zul Hilmi、Levia Delphis F.、Kato Hiroaki、Kurihara Momo、Hudson Janice E.、Nanko Kazuki、Onda Yuichi
    • 雑誌名

      Science of The Total Environment

      巻: 818 ページ: 151698~151698

    • DOI

      10.1016/j.scitotenv.2021.151698

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stemflow infiltration areas into forest soils around American beech ( <scp> <i>Fagus grandifolia</i> </scp> Ehrh.) trees2021

    • 著者名/発表者名
      Llorens Pilar、Latron Jerome、Carlyle‐Moses Darryl E.、Nathe Kerstin、Chang Jeffrey L.、Nanko Kazuki、Iida Shin'ichi、Levia Delphis F.
    • 雑誌名

      Ecohydrology

      巻: 15 ページ: e2369

    • DOI

      10.1002/eco.2369

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 雨が降ると樹木はどうやって濡れていくのか?2022

    • 著者名/発表者名
      南光一樹
    • 学会等名
      第69回日本生態学会大会
    • 招待講演
  • [学会発表] Variability of throughfall erosivity among crown positions in a teak plantation based on raindrop measurements and throughfall partitioning.2021

    • 著者名/発表者名
      Nanko, K., Tanaka, N., Leuchner, M., Levia, D.F.
    • 学会等名
      EGU General Assembly 2021
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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