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2012 年度 実績報告書

土を掘らずに地中探査用レーダを用いて樹木根バイオマスを推定する方法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 22380090
研究機関名古屋大学

研究代表者

平野 恭弘  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60353827)

研究分担者 谷川 東子  独立行政法人森林総合研究所, 関西支所, 主任研究員 (10353765)
檀浦 正子  京都大学, 地球環境学堂, 助教 (90444570)
山瀬 敬太郎  兵庫県立農林水産技術総合センター, 森林林業技術センター, 主席研究員 (90463413)
研究期間 (年度) 2010-04-01 – 2014-03-31
キーワード樹木根 / 地中レーダ / バイオマス / 根直径 / クロマツ / 非破壊 / 国際情報交換 / スイス・フィンランド
研究概要

海岸クロマツ林で行ったレーダ探査について、根系の検出状況を解析した結果、直径1㎝以上の根の本数は、54%程度の確率で検出できることが明らかとなった。一方で直径1㎝以下の根本数は、7%程度検出できるのみで、根の直径がレーダによる根の検出に影響することが明らかとなった。
またクロマツ林の根のバイオマスについて、レーダ探査後のサンプリングにより得られた 根直径-単位長さあたりの根バイオマス 関係式を構築し、レーダにより探査できた根のバイオマス推定をおこなった。その結果、直径1㎝以上の根の分布が多い調査地では、存在する根の80%のバイオマスを推定することが可能であった。一方で、直径1㎝の根の分布が多い調査地では、わずか40%であった。したがって、レーダで検出できるサイズ(直径)の根が多く存在する林分で、より精度高く根のバイオマス推定が可能であることを明らかにした。
地中レーダ探査で推定されるいくつかの土壌垂直断面における根直径の垂直分布を用いて、個体の根の構造を三次元化するために、三次元化構造復元のためのプログラムの開発を行った。20年生のスギ3個体の根系を掘り取り、10㎝格子状の根の点座標をマニュアルで測定した。また根の点と点をつなぐ条件に、より近いものであること、自分より直径の大きい根につなぐこと、樹幹の中心に向かって結ぶことのアルゴリズムを用いた。その結果、点と点の根が正しくつながれる一致割合は、6割程度であり、根直径が大きい根はより正しくつながれることが明らかとなった。この根結合アルゴリズムをさらに向上させることで、根の三次元構造の簡単な復元が可能になることが示唆される。

現在までの達成度 (区分)
理由

24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

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] 土の中の根を見る方法2012

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江,中野愛子,平野恭弘
    • 雑誌名

      森林科学

      巻: 65 ページ: 8-11

  • [雑誌論文] Detection frequency of Pinus thunbergii roots by ground-penetrating radar is related to root biomass2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Hirano、Rika Yamamoto, Masako Dannoura, Kenji Aono et al.
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 360 ページ: 363-373

    • DOI

      10.1007/s11104-012-1252-1

    • 査読あり
  • [学会発表] 樹木根を地中探査用レーダを用いて検出する -これまでの知見とこれからの課題-2013

    • 著者名/発表者名
      平野恭弘、檀浦正子、山瀬敬太郎、谷川東子、山本梨加、池野英利、大橋瑞江、青野健治、牧田直樹、金澤洋一
    • 学会等名
      第124回日本森林学会大会
    • 発表場所
      岩手大学
    • 年月日
      20130326-20130328
  • [学会発表] 樹木根の三次元化 -複数の点座標から個体根系復元へのアルゴリズムの開発-2012

    • 著者名/発表者名
      関原光太郎、谷川東子、檀浦正子、山瀬敬太郎、池野英利、大橋瑞江、平野恭弘
    • 学会等名
      第37回根研究集会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20121201-20121202
  • [学会発表] 地中レーダを用いた様々な樹種根系の検出2012

    • 著者名/発表者名
      平野恭弘、檀浦正子、山瀬敬太郎、谷川東子、青野健冶、金沢洋一
    • 学会等名
      第37回根研究集会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20121201-20121202
  • [学会発表] 地中レーダ走査線と樹木の伸長方向がなす角度が根バイオマス推定値に与える影響とその補正方法2012

    • 著者名/発表者名
      谷川東子、檀浦正子、山瀬敬太郎、青野健治、池野英利、大橋瑞江、平野恭弘
    • 学会等名
      第37回根研究集会
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      20121201-20121202
  • [学会発表] Application of ground penetrating radar to roots of Pinus thunbergii forests2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Hirano, Masako Dannoura, Toko Tanikawa, Keitarou Yamase et al.
    • 学会等名
      COST Action FP803, Belowground carbon turnover in European forests
    • 発表場所
      Antalya, Turkey
    • 年月日
      20121028-20121101
  • [学会発表] Angle of root crossed scanning line is important for root detection with ground penetrating radar2012

    • 著者名/発表者名
      Masako Dannoura, Yasuhiro Hirano, Toko Tanikawa, Keitarou Yamase et al.
    • 学会等名
      The eighth symposium of the International Society of Root Research
    • 発表場所
      Dundee, Scotland
    • 年月日
      20120626-20120629

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公開日: 2014-07-24  

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