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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Non-destructive estimation of tree root system to mitigate natural disaster

Research Project

Project/Area Number 25252027
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

平野 恭弘  名古屋大学, 環境学研究科, 准教授 (60353827)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 谷川 東子  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 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)
Project Period (FY) 2013-04-01 – 2018-03-31
Keywords林学 / 土壌 / 森林工学 / 減災 / 樹木根
Outline of Annual Research Achievements

地中レーダ探査を用いて推定された根の位置情報から根の広がりを推定するため、まず昨年度愛知県でレーダ探査後に掘り取りを行ったクロマツ根系構造についての解析をおこなった。その結果、汀線に近い地下水位の高い場所に生育するクロマツ根系には垂直根が認められず、水平根の数が多くその断面積合計も大きくなる傾向にあった。一方で、汀線から離れた地下水位の低い場所に生育するクロマツには、一般的なクロマツ根系とされる深い垂直根が認められた。また、地上部と地下部の比を両調査地で比較すると、地下水位の高い汀線に近い調査地のクロマツは、地下部へのバイオマス配分が大きいことが明らかとなった。この結果は、国際誌Plant and Soil誌に公表された。
また地中レーダで推定された根の位置情報と根直径から個体レベルの根系構造を推定するために、昨年度までに根の点情報をつないで三次元根系構造を復元するプログラムを開発したが、その精度を明らかにするために、上記で掘り取りを行ったクロマツについて、地中レーダ探査から根系三次元構造の復元を試みた。その結果、水平根の太い根のつながりは高い精度で再現できることが明らかとなった。一方で根の数が多くなるとその精度は低下する傾向にあった。
地中レーダ探査で推定された根の直径から根系強度を推定するために、引き倒し抵抗力とレーダ探査を行う同心円状探査測線下で掘り取られた根の直径情報との比較を行った。その結果、クロマツでは垂直根や水平根の断面積合計と引き倒し抵抗力との間に関係性が認められた。したがって、地中レーダにより、根の断面積を推定できれば引き倒し抵抗力を推定できる可能性が示唆された。
地中レーダを用いた樹木根の検出方法の応用性について一般に広めるため、兵庫県において減災との関わりなど様々機会で講演会をおこなった。

Research Progress Status

29年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] Quantification of the contrasting root systems of Pinus thunbergii in soils with different groundwater levels in a coastal forest in Japan2018

    • Author(s)
      Hirano Yasuhiro、Todo Chikage、Yamase Keitaro、Tanikawa Toko、Dannoura Masako、Ohashi Mizue、Doi Ryuusei、Wada Ryusei、Ikeno Hidetoshi
    • Journal Title

      Plant and Soil

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11104-018-3630-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 斜面地におけるコナラ (Quercus serrata Murray) の根系分布と引き抜き抵抗力2017

    • Author(s)
      山瀬 敬太郎, 藤堂 千景, 矢倉 資喜, 平野 恭弘
    • Journal Title

      日本緑化工学会誌

      Volume: 43 Pages: 133~137

    • DOI

      https://doi.org/10.7211/jjsrt.43.133

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] スギ、ケヤキ、クロマツにおける根系構造と引き倒しモーメントとの関係2018

    • Author(s)
      藤堂千景 池野英利 山瀬敬太郎 谷川東子 大橋瑞江 檀浦正子 平野恭弘
    • Organizer
      第129回森林学会大会
  • [Presentation] 3Dプリンタを用いた模型実験による樹木根の形状と引き倒し抵抗力との関係2018

    • Author(s)
      谷河澪 池野英利 平野恭弘 藤堂千景 山瀬敬太郎 谷川東子 檀浦正子 大橋瑞江
    • Organizer
      第129回森林学会大会
  • [Presentation] 鳥瞰写真から得られた水平根情報に基づく樹木根系の再構築2018

    • Author(s)
      江川健太 富田隆弘 大橋瑞江 藤堂千景 山瀬敬太郎 谷川東子 檀浦正子 平野恭弘 池野英利
    • Organizer
      第129回森林学会大会
  • [Presentation] Estimates of roots using ground penetrating radar and root anchorage in a coastal Pinus thunbergii forest.2017

    • Author(s)
      Hirano, Y., Tokoro C., Todo, C., Yamase, K., Tanikawa, T., Ohashi, M., Miyatani, K., Doi, R., Dannoura, M., Ikeno, H.
    • Organizer
      IUFRO 125th anniversary congress
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Contrasting root systems of Pinus thunbergii in soils with different groundwater levels in a coastal forest.2017

    • Author(s)
      Hirano, Y., Todo, C., Yamase, K., Tanikawa, T., Dannoura, M., Ohashi, M., Doi, R., Wada, R., Ikeno, H.
    • Organizer
      7th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Reconstruction of root systems of Cryptomeria japonica using coordinate points and root diameters.2017

    • Author(s)
      Ohashi, M., Ikeno, H., Sekihara, K., Tanikawa, T., Dannoura, M., Yamase, K., Todo, C., Tomita, T., Hirano, Y.
    • Organizer
      7th International Symposium on Physiological Processes in Roots of Woody Plants
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] スギ林における地中レーダ探査画像の再現性についての検討2017

    • Author(s)
      平野恭弘 山瀬敬太郎 谷川東子 藤堂千景 檀浦正子 大橋瑞江 池野英利
    • Organizer
      第 46 回根研究集会
  • [Presentation] 樹木根研究の最前線~特に減災上の観点から~2017

    • Author(s)
      平野恭弘
    • Organizer
      兵庫県森林林業フォーラム
    • Invited
  • [Presentation] 樹木の根系を掘らずに推定する‐地中レーダを用いた非破壊的評価-2017

    • Author(s)
      平野恭弘
    • Organizer
      第12回道総研防災研究会
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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