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2016 年度 実績報告書

減災の観点から樹木根系の広がりを非破壊的に評価する方法の確立

研究課題

研究課題/領域番号 25252027
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  国立研究開発法人森林総合研究所, 関西支所, 主任研究員 (10353765)
大橋 瑞江  兵庫県立大学, 環境人間学部, 教授 (30453153)
池野 英利  兵庫県立大学, 環境人間学部, 教授 (80176114)
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, 研究主幹 (90463413)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2018-03-31
キーワード林学 / 土壌 / 森林工学 / 減災 / 樹木根
研究実績の概要

地中レーダ探査を用いて推定される根の位置情報から根系の広がりを推定するために、前年度までにレーダ探査されたクロマツ個体及びスギ個体のレーダ反射波形データから根系位置情報の推定を引き続き行った。推定された根の位置について、林内で根系の一部掘り取りを行い、推定精度の確認を行ったところ、対象としたクロマツ個体では9割程度の正答率を得た。また根の点情報から根の三次元構造を推定するプログラム開発を進めた。このプログラムを用いて再構築された推定根系構造を、本年度根系全体の掘り取りを行ったクロマツ個体と比較したところ、5割程度の主要水平根系が再現可能であることが示された。
地中レーダを用いた樹木根検出の制限要因について、前年度までに実施した地表面におけるリターの影響について、影響を受けるレーダパラメータ及び受けにくいパラメータについて定量的な解析をおこなった。その結果、反射時間に関するパラメータについては影響を受けにくいものの、強度に関するパラメータではリターの厚さの影響を強く受けることが明らかとなった。またレーダ波形パラメータ特性から樹種を特定することは困難であることも示唆された。本結果は、国際Plant and Soilに掲載された。
地中レーダ探査から得られる根系パラメータから間接的に根の抵抗力を推定するために、スギ個体について、引き倒し抵抗力に強く関連する根鉢と掘り取りを行った根系構造との関連性を解析した結果、根鉢境界に生育する根の直径や断面積合計と引き倒し抵抗力との関係性が示唆された。
これまでに本課題で得られた成果について、それらの解説パンフレットを作成し、行政・研究機関、樹木医、ボランティア、民間など広く対象とした公開講演会を開催した。本講演会には100名以上の参加があり、今後の本課題の実用へ多くの要望が寄せられた。

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

一つめの目的であるレーダ探査パラメータから根の広がりの推定については、推定された根の位置情報から根の三次元構造を復元するプログラムが順調に構築されている。また地中レーダを用いた根系検出の制限要因については、リターによる影響の有無を国際誌に公表した。
二つめの目的であるレーダ反射パラメータからの根系強度推定については、スギ個体について引き倒し抵抗力と根鉢との関連性の解析が進んでおり、国内学会でも発表された。
またこれまで本課題から得られた知見について、一般向けパンフレットを作成し、公開講演会を実施した。
以上の通り、それぞれの目的達成に向けて、順調に解析、公表が進んでいる。

今後の研究の推進方策

レーダ探査後のレーダ波形から根系構造を推定するために、レーダ波形について効率良く精度高い抽出が必要であり、抽出方法の精度向上が課題としてあげられる。
根系強度をレーダ波形から間接的に推定するために、レーダ反射パラメータ-根直径の関係式を精度高く構築することが必要である。また引き倒し試験を行ったクロマツ個体根系の掘り取りが本年度実施されたため、掘り取りされた根系の構造データ解析とレーダから推定された根系構造との比較解析、さらに根系強度との関連解析を進める必要がある。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (4件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Leaf litter thickness, but not plant species, can affect root detection by ground penetrating radar2016

    • 著者名/発表者名
      Tanikawa, T., Ikeno, T., Dannoura, M., Yamase K., Aono, K., Hirano, Y.
    • 雑誌名

      Plant and Soil

      巻: 408 ページ: 271-283

    • DOI

      10.1007/s11104-016-2931-0

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 樹木の根鉢と根系構造の関係2017

    • 著者名/発表者名
      藤堂千景、山瀬敬太郎、谷川東子、大橋瑞江、池野英利、檀浦正子、平野恭弘
    • 学会等名
      第128回日本森林学会大会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2017-03-27
  • [学会発表] 地中レーダを用いたクロマツ根系の検出と再構築2017

    • 著者名/発表者名
      大橋瑞江、鬮橋心、池野英利、藤堂千景、山瀬敬太郎、谷川東子、檀浦正子、富田隆弘、平野恭弘
    • 学会等名
      第128回日本森林学会大会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2017-03-27
  • [学会発表] 樹木の根系構造と引き抜き抵抗力2017

    • 著者名/発表者名
      山瀬敬太郎
    • 学会等名
      第128回日本森林学会大会
    • 発表場所
      鹿児島大学
    • 年月日
      2017-03-27
  • [学会発表] 地中探査用レーダを用いたクロマツ水平根の予測位置と根系検出精度2016

    • 著者名/発表者名
      平野恭弘、所千恵、谷川東子、山瀬敬太郎、藤堂千景、大橋瑞江、檀浦正子、宮谷紘平、土居龍成、池野英利
    • 学会等名
      第45回根研究集会
    • 発表場所
      岡山大学資源植物科学研究所
    • 年月日
      2016-10-01
  • [備考] 樹木の根を掘らずに視る-地中レーダ探査の減災への応用-を開催しました。

    • URL

      http://www.env.nagoya-u.ac.jp/news/pub/20161216.pdf

  • [備考] 「樹木の根を掘らずに視る」公開講演会を神戸芸術センターで開催しました。

    • URL

      http://hyogo-nourinsuisangc.jp/sinrin/images/GPRseminar.pdf

  • [備考] 「樹木の根を掘らずに視る-地中レーダ探査の減災への応用-」公開講演会を開催しました

    • URL

      http://www2.ges.kyoto-u.ac.jp/news/12525/

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公開日: 2018-01-16  

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