2017 Fiscal Year Annual Research Report
Why uneven-aged stands are resistant to wind damage? Integration of canopy dynamics, vibration engineering and wind dynamics
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16K14937
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| Research Institution | Shizuoka University |
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Principal Investigator |
水永 博己 静岡大学, 農学部, 教授 (20291552)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
上村 佳奈 信州大学, 学術研究院農学系, 助教 (40570982)
南光 一樹 国立研究開発法人森林研究・整備機構, その他部局等, 主任研究員 等 (40588951)
内田 孝紀 九州大学, 応用力学研究所, 准教授 (90325481)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 多層林 / 風害 / 林冠地形 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
気候変動による台風の大型化が懸念される中で、風害に強い森林の構造の解明は重要である。従来の風害力学モデルは単層林を対象としており、多層林の風害研究は事例報告にとどまっている。本研究は、多層林の風害抵抗性のメカニズムを解明するために風害抵抗性に関連する樹木の形状を再現し、葉分布を含む樹木形状ごとに破壊をもたらす限界風速を予測し、複雑な林冠構造を持つ森林内の局所的風況を予測することで、多層構造に対応できる風害リスク評価モデルを開発する。。
[個体構造と風害抵抗性の関係解析] ヒノキを対象に、樹齢とアロメトリーに基づいた形質に適度にばらつきを持たせてヴァーチャル樹木を生成し、樹木の経年成長が耐風性に与える影響を評価した。ヴァーチャル樹木生成は、幹、樹冠形状、樹冠内の枝葉分布の順に行った。幹を円断面の片持ちテーパー梁と仮定し、樹冠全体で受ける風荷重と樹冠重量から樹木の風によるたわみを算出し幹折れ及び根返りが起きる限界風速を求めた。
[林冠構造と地形の複雑さを考慮した風況予測] 林冠構造の複雑さを加味した風害予測モデルの構築を目標とし、樹齢や局所密度の異なるヒノキ人工林を対象に調査を行った。UAV による林分の空撮画像から林冠地形のDSM を作成し、その上部の風速分布の経時変化をLESにより予測し、風圧や風速勾配の変化を予測した。地上レーザースキャンによる樹木属性の測定やヤング率の計測値を組み合わせ個体の風害抵抗性を計算した.この結果、ヒダの多い山腹地形においては、小面積皆伐においてもギャップの影響は地形の影響にマスクされる現象が見られた。
[多層林と一斉林の風害率の比較] ケベックで生じた2006年のストームを対象に、北方林の一斉林と異齢林で被害率を調べた。両者には大きな違いがみられなかったが、現在提供を受けたデータが不十分であり、新たなデータを追加して解析中である。
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Research Products
(4 results)
