Development of estimation methods for maximum depth and structure of tree roots using ground penetrating radar

利用探地雷达开发树根最大深度和结构估计方法

• 批准号: 20H03028
• 负责人: 平野 恭弘
• 金额: $ 11.32万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H03028/
• 关键词: 樹木根; 根系深さ; 地中レーダ; 森林土壌; 人工林; スギ

目的1の二周波同時地中レーダを用いて深い根を考慮した根系構造の推定を達成するため、スギについて深い根の検出を試みた。名古屋大学稲武フィールド44年生スギ林にて、昨年度に引き続きスギ3個体について、幹中心から25 ㎝間隔で150 cmまでの同心円探査測線を設定し、800 MHzと300 MHzの二周波同時地中レーダを用いて探査した。その結果、800 MHzで深さ1 m程度にもレーダ反射波を確認した。これらの検出精度を検証するために、探査したスギ１個体の全根系について掘り取り調査を行い、検出精度を比較した。その結果、土壌中には直径30㎝を超える石礫が多く存在し、この石礫が根の検出を妨げている可能性を明らかにした。特に石礫と判断される反射波形では双曲線波形の強度が明瞭であるものの、双曲線波形の大きく崩れる様子を定性的にとらえることができた。また地中レーダ探査で用いた二周波を比較すると、スギ根系が広がっている深さ1m程度を対象とする800MHzの反射波では根を検出できたが、300NHzではその検出精度が著しく低下した。この結果、スギ根の地中レーダを用いた検出には、800MHz程度の周波数が適している可能性を明らかにした。目的2の樹木の根の最大深さを地上部などの様々な特性から推定する手法の確立を達成するため、上記で行ったスギ掘り取り調査にて、樹高、幹直径、樹冠幅など地上部の特性測定を行った。これらについて　他の文献を合わせながら　スギ根の最大深さと地上部特性との関係性を検討した。クロマツについて根の最大深さは個体の倒れにくさに強く関連していることを明らかにし、原著論文として発表した。また地下部特性についてSfMを用いた新しい手法が有効であることを原著論文として発表した。

Objective 1. To estimate the root system structure by considering the root system structure of two cycles simultaneously. Nagoya University has a 44-year-old research center, which is located in Nagoya University. The center of the research center is 25 cm away from the center. The center of the research center is 150 cm away from the center of the research center. The center of the research center is 800 MHz. The center of the research center is 300 MHz. The result is that the reflected wave at 800 MHz is 1 m deep. The accuracy of detection is checked, investigated and compared with the whole root system of an individual. As a result, there are many boulders with a diameter of 30 cm and a diameter exceeding 20 cm in the soil, and the possibility that these boulders will hinder the emergence of the roots has become clear. In particular, the reflection waveform is determined by the intensity of the hyperbolic waveform. The intensity of the hyperbolic waveform is determined by the quality of the hyperbolic waveform. The detection accuracy of the two-cycle wave at 800MHz is very low. As a result, the frequency of the ground wave is very high, and the frequency of the ground wave is very high. Objective 2. To determine the maximum root depth, shoot height, canopy width and shoot characteristics of trees. This paper discusses the relationship between the maximum depth of the root and the characteristics of the ground. The deepest and strongest connection between the roots of kuro ma and the roots of the individual is clear, and the original paper is clear. The characteristics of the underground part are different from those of the original paper.

项目成果

巨礫を多く含む土壌に生育するスギ根系の二周波地中レーダを用いた検出

使用双频地下雷达检测在含有许多巨石的土壤中生长的日本柳杉根系

• 发表时间: 2022
• 作者: 榊原朱望;鳥丸猛;赤田辰治;石原正恵;石井弘明;東若菜;戸田求;瀬戸口すずか・引間順一・酒井正博・河野智哉;金子祥也・ 谷川東子・ 藤堂千景・ 池野英利・ 山瀬敬太郎 ・ 大橋瑞江・ 檀浦正子・ 杁山哲矢・ 黒見信輔 ・ 平野恭弘
• 通讯作者: 金子祥也・ 谷川東子・ 藤堂千景・ 池野英利・ 山瀬敬太郎 ・ 大橋瑞江・ 檀浦正子・ 杁山哲矢・ 黒見信輔 ・ 平野恭弘

樹木の根系と分布

树根系统及分布

• 发表时间: 2021
• 作者: 大橋瑞江;平野恭弘;檀浦正子
• 通讯作者: 檀浦正子

Maximum rooting depth of Pinus thunbergii Parl. estimated with depth at the center point of rotation in a tree-pulling experiment in a coastal forest in Japan

黑松最大生根深度。

• DOI: 10.3390/f13091506
• 发表时间: 2022
• 期刊: Forests
• 影响因子: 2.9
• 作者: Todo C;Yamase K;Ikeno H;Tanikawa T;Ohashi M;Hirano Y
• 通讯作者: Hirano Y

Detection of Tree Roots Using Ground Penetrating Radar for Disaster Mitigation

使用探地雷达探测树根以进行减灾

• DOI: 10.20820/suirikagaku.64.3_87
• 发表时间: 2020
• 期刊: Water Science
• 作者: 谷川東子;山瀬敬太郎;藤堂千景;池野英利;大橋瑞江;檀浦正子;金澤洋一;平野恭弘
• 通讯作者: 平野恭弘

岐阜県瑞浪市大湫町の大杉の倒木化は、根系の発達制限が原因だった

岐阜县瑞并市大汤町的大雪松倒塌是由于根系发育受限造成的。