研究者業績
基本情報
- 所属
- 兵庫県立大学 環境人間学部 環境デザイン系 教授
- 学位
- 博士（学術）(神戸大学)
- 研究者番号
- 90463413
- ORCID ID
https://orcid.org/0000-0002-2689-0633- J-GLOBAL ID
- 200901079710831401
- researchmap会員ID
- 0000014328
学歴
1委員歴
34-
2025年11月 - 現在
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2024年11月 - 現在
-
2024年7月 - 現在
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2023年7月 - 現在
受賞
5論文
76-
Journal of Forest Research 1-13 2024年11月27日 査読有り
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CATENA 238 107869-107869 2024年2月 査読有り
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Forests 13(9) 1506-1506 2022年9月 査読有りTree resistance to uprooting can be estimated as the critical turning moment in tree-pulling experiments. The depth at the center point of rotation (Dcp) in tree-pulling experiments is measured as an indicator of below-ground traits and is related to this critical turning moment. However, few researchers have investigated the relationship between the Dcp and maximum root depth. Our objective in this study was to clarify whether the Dcp in tree-pulling experiments can be estimated as the maximum root depth of Pinus thunbergii Parl. in sandy soils. We also estimated which position of displacement of the center of rotation (Cp) can be applied as the Dcp. We conducted tree-pulling experiments, and compared the Dcp obtained from images with the measured maximum root depth. We found significant positive correlations between the Dcp and maximum root depth. The Cp displacement concentrated immediately below the stem when the maximum critical turning moment was reached. This position should be measured as the Dcp, which is related to the maximum root depth. We found that the Dcp can serve as a parameter, preventing the need for uprooting, when tree-pulling experiments are performed to obtain an important below-ground trait for understanding the critical turning moment.
MISC
172-
日本森林学会大会発表データベース 131 336-336 2020年<p>樹木根系を掘らずに非破壊推定する方法として地中レーダ法が提案されている。樹木根系の探査には、900 MHzから1500 MHzまでの一つのアンテナ周波数をもつ地中レーダが用いられ、深さ50㎝程度までに広がる根直径1㎝以上の水平根が検出されてきた。レーダ周波数は低周波ほど深い位置の根を、高周波ほど浅い位置の根の検出を可能とする。近年二周波のアンテナで同時探査可能な地中レーダが開発され、高低両周波のアンテナにより浅い根から深い根まで同時に探査できる可能性が高まった。</p><p> 本研究では300MHzの低周波と800MHzの高周波アンテナを持ち同時探査可能な地中レーダを用いて、海岸クロマツ林とスギ人工林で深い根の非破壊検出が可能かどうかを明らかにすることを目的とした。砂質土の愛知県田原市クロマツ林と褐色森林土の豊田市スギ林で対象個体を中心とした25cm間隔の同心円探査測線を設置し、地中レーダ探査を行った。その結果、800MHzでは深さ200cm程度までであったが、300MHzではクロマツで深さ320cm程度、スギで深さ360cm程度まで、根と推定される半円弧状のレーダ反射波形が観察された。この結果は既存のレーダ探査よりも深い根の検出を示唆するものである。</p>
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NOM7 (IWA), Tokyo, 2019.10-7-9 2019年10月
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日本森林学会大会発表データベース 130 472-472 2019年<p>樹木の根返りに対する抵抗力を表すパラメータに根の最大深さがある。その理由として、根の最大深さと根返り時の回転中心の深さとの間に関係があることが予想されているが、根系調査に多大な労力を要することからそれを証明した例は少ない。本研究では、根返り時の回転中心の深さと根の最大深さを同時に実測し、その関係性を明らかにすることを目的とした。調査木はクロマツ10個体で、引き倒しモーメント測定時に傾斜線公会法を用いて回転中心の位置を推定した。根系は掘り取りにより垂直根の直径が2cmとなるまでの最大深さを測定し、回転中心の深さとの関係を求めた。その結果、回転中心は引き倒し試験開始時に多少ばらつくものの、最大引き倒しモーメント発揮時には調査木のほぼ真下の1点に収束した。回転中心の深さは、根の最大深さと強い正の相関が(r=0.89)、引き倒しモーメントと正の相関(r=0.67)がみられた。回転中心の深さと調査木の地上部パラメータについて樹高との間に正の相関がみられたが(r=0.77)、胸高直径にはみられなかった(r=0.42)。以上から、クロマツの回転中心は根返り時にほぼ1点に集約され、その深さは根の最大深さを反映することが明らかになった。</p>
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日本森林学会大会発表データベース 129 142-142 2018年<p>近年，管理が不十分な針葉樹人工林を広葉樹林に誘導して森林の公益的機能の向上を図ろうとする動きがある。一方で，この誘導が森林の物質循環にどのような変化をもたらすのかについては十分にはわかっていない。本研究ではこの変化を理解するための手始めとして，森林の物質循環において重要な役割を担う溶存有機物（DOM）に着目し，針葉樹林と広葉樹林における雨水中DOMの質を比較・検討することを目的とした。兵庫県内の針葉樹林（ヒノキ林）と広葉樹林（コナラ林）で林外雨と林内雨を採取し，超高分解能質量分析法であるFT-ICR MSを用いて林外雨と林内雨のDOMを構成する分子の種類と数を分析した。その結果，DOMの構成分子の種数は林内雨のほうが林外雨よりも有意に多い（p < 0.05）一方で，針葉樹林内雨と広葉樹林内雨との間では有意な差がないことがわかった。また，林外雨と林内雨との間で構成分子種に類似性は見られなかったが，針葉樹林内雨と広葉樹林内雨との間では多くの構成分子種が共通していた。これらの結果は，多様なDOMが樹冠から雨水へ供給される一方で，供給されるDOMの種類については針葉樹林と広葉樹林で大きな差異はないことを示唆する。</p>
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日本森林学会大会発表データベース 129 474-474 2018年<p>森林のもつ表層崩壊防止や土砂流出防止などの減災機能を評価するため、地中レーダ法を用いて樹木根系を推定する研究が進められている。この方法は、非破壊的に根の存在位置や直径を推定することが可能であるが、その検出の成否は土壌の状態や測定方法など様々な条件の影響を受けることがわかっている。地中レーダ法の精度を確かめるには実際に、土壌を取り除き、空間座標を導入して根の存在位置、直径などを測る必要がある。しかしながらこの作業は非常に煩雑で、根系全体についてデータを取得するのは多大な労力を必要とする。本研究では、海岸クロマツを対象とし、幹を切り、土を取り除き、根を露呈した状態で上空から写真を撮り、その写真から根の水平根情報を得ることを試みた。実際に手作業で測った根の存在位置、直径と比べたところその誤差は30％以下であった。また、地中レーダ法で得られた根の存在位置情報から樹木根系の構造の再構築を行った結果を、写真から得た根の情報と比較した。その結果、根系の主要構造を決定づける直径5㎝以上の根については、地中レーダ計測結果の評価のために使用できるデータが空撮画像から取得可能であることが明らかになった。</p>
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日本森林学会大会発表データベース 129 851-851 2018年<p>樹木の転倒防止力は、土石流や津波のような自然災害とそれに伴う二次災害の防止に有効であると近年注目されている。この力は根系の根返りに対する抵抗力により発揮されると考えられている。しかし樹木根系はその形状が複雑であること、地下に広がる根系を調査することの難しさから根系の抵抗力を評価した例は多くない。そこで本研究では、根系を再現した模型を作製し、これを用いて引き倒し試験を行うことで、樹木根の形状と根系の持つ抵抗力との関係を明らかにすることを目的とした。まず、4mm×4mmの木製角材を用い樹木根を4方向の水平根と1本の鉛直根として簡易的に再現した。そして4方向の水平根＋鉛直根有、鉛直根のみ模型の2種類について引き倒し試験を行った。その結果、2つの模型の引き倒し抵抗力には有意な差が見られた。次に3Dプリンタを用いて、実際のクロマツの根をモデルとした模型を作製した。この模型を加工して、①水平根＋鉛直根、②水平根のみ、③鉛直根のみ、の3種類で引き倒し試験を行った結果、①と②、①と③の間において有意な差が見られた。これらの引き倒し試験の結果から、根系が発揮する抵抗力と形状の関係について考察する。</p>
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日本森林学会大会発表データベース 129 852-852 2018年<p>樹木は強風や土石流、津波などの横向きの力を受けることで根返りを起こすことがある。樹木の倒れにくさには、根系の形状が関与しているといわれている。本研究では、スギ、ケヤキ、クロマツの成木根系と引き倒し抵抗力の関係性を明らかにすることを目的とした。深根性斜出根型のスギ(n=7)、浅根性のケヤキ(n=5)、深根性直根型のクロマツ(n=4)について引き倒し試験の後、エアースコップにて根系を掘り出し、根の直径、座標位置、つながりを記録した。それらの情報を基に根系３次元形状モデルを作成し、そのモデルにおいて水平根、垂直根の任意の面での根系断面積合計、根系から算出された引き倒し抵抗力を算出した。その結果、ケヤキでは垂直根の根系断面積合計が最も小さく、スギ、クロマツの順に大きくなった。また、ケヤキでは水平根の断面積合計と引き倒しモーメントに正の相関がみられたが、垂直根の断面積合計と引き倒しモーメントに相関関係はみられなかった。スギ、クロマツは水平根と垂直根の断面積合計の両者と引き倒しモーメントの間に正の相関がみられた。本結果から樹種により根系の垂直根や水平根の断面積合計が引き倒し抵抗力に関与することが示唆された。</p>
書籍等出版物
1講演・口頭発表等
77共同研究・競争的資金等の研究課題
5-
日本学術振興会 科学研究費助成事業 2024年4月 - 2027年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2020年4月 - 2024年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2013年4月 - 2018年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2013年4月 - 2017年3月
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日本学術振興会 科学研究費助成事業 2010年4月 - 2014年3月