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2018 年度 実施状況報告書

ヒノキ人工林の混交林化は細根生産を高めるか?:近赤外分光法による細根の樹種判別

研究課題

研究課題/領域番号 18K05754
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

五十嵐 哲也  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 (30353569)

研究分担者 宮本 和樹  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 (60353877)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード針葉樹人工林 / 細根 / 現存量 / 樹種判別 / 近赤外分光法 / 広葉樹
研究実績の概要

具体的内容
広葉樹の混交率の異なる2つのヒノキ高齢人工林において、細根の現存量を推定し、細根への他樹種の混合割合の推定を試みた。その結果、深さ0-20 cmまでの平均細根現存量は2.59-2.61 Mg/haで、2つの林分の間に差はみられなかった。また、深さ0-10 cmに存在する細根現存量は、深さ10-20 cmよりも有意に高く、細根は表層に集中していた。
各人工林から得られた樹種別の細根サンプルを元に、ヒノキと他樹種を様々な割合で人工的に混合させた試料を作成し、ヒノキの割合と近赤外光吸収スペクトルとの関係に基づく検量線を作成した。予測値と実測値との関係はr=0.99以上と高い相関を示した。この検量線を利用して、試験地から得られた自然状態の混合割合が未知のサンプルから得られたスペクトルから混合割合を推定した結果、深さ0-10cmでは2つの人工林ともヒノキの細根割合は約80%であった。一方、深さ10-20cmでは、地上部の広葉樹の混交率が高い林分でヒノキの細根割合が約46%と低下していた。
近赤外分光光度計による細根中のヒノキと他樹種の混合割合推定については、基本的な手順は確立できたと言える。深い層(10-20 cm)で他樹種の混合割合が高い傾向(特に佐白山)がみられたが、未だ試料数不足であり、さらにサンプル数を増やし、より頑健な検量線を作成することが必要と考えられる。

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

プロットを2カ所(佐白山、つくばね)に設置し、下層植生調査、毎木調査、および樹高調査を行った。DBHの分布は、佐白山試験地ではL字型であるのに対してつくばね試験地では二山の分布を示していた、また、広葉樹のBAはつくばね試験地で小さく、種組成も異なっており、両試験地では広葉樹の更新状況が違うことが確認できた。よって、 これらの試験地は細根の生産量を混交状況の異なる林分で比較するという目的に適当であると考えられる。
これらのプロットにおいて表層土壌から細根のサンプルを採取し、現存量の推定と近赤外分光光度計による分析を行った。これによって細根サンプルの採取方法や近赤外分光光度計による細根中のヒノキと他樹種の混合割合推定について、基本的な手順が確立できた。

今後の研究の推進方策

プロットをさらに4カ所に設置し、下層植生調査、毎木調査、樹高調査、オプトリーフによる光環境の測定、イングロースコア設置を行う。また、本年度に確立した推定方法を用いて、細根現存量の推定および近赤外分光光度計による細根の樹種判別を行う。

次年度使用額が生じた理由

関東森林管理局森林技術・支援センター(笠間市)の予想以上の支援により、調査のために出張した延べ人数が予定を大きく下回ったこと、および細根分析のための雇用の開始が年度後半になり、かつ人員の確保が困難だったため、雇用費が予定を下回ったことによる。次年度使用額は、細根分析のためにより多くの人員を雇用して分析を効率的に進めるために使用する。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2019

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 近赤外分光法を用いた樹木細根の混合割合推定の試み2019

    • 著者名/発表者名
      宮本和樹, 五十嵐哲也, 野口享太郎, 須崎智応, 仲田昭一, 中山優子, 益子茂, 富樫善弥
    • 学会等名
      日本森林学会大会

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公開日: 2019-12-27  

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