Journal of Forest Research, Vol.25, No.6(2020年12月)

種類: 原著論文/Socioecnomics, Planning, and Management

Title: Classification of planted forest species in southern China with airborne hyperspectral and LiDAR data

巻頁: J For Res 25 (6): 369-378

題名: 航空機ハイパースペクトルおよびライダーデータによる中国南部における植栽樹種分類

著者: Xiaomin Tian,Xiaoli Zhang,Yanshuang Wu

所属: Beijing Forestry University, China

抄録: Plantations in southern China are important components of forest ecosystems. However, the distribution of the native tree species is fragmented. Accurate tree species classification can provide scientific support for forest management and measurement. In this study, Gaofeng forest farm in Guangxi Province was selected as the research area, and hyperspectral image combining with LiDAR was used for tree species classification. Derivative reflectance features, vegetation indices, and spatial texture features were extracted from hyperspectral imagery and screened by random forest method. Then, these features were combined with height information provided by LiDAR used for tree species classification, using an object-based classifier. We found that the derivative reflectance feature of hyperspectral imagery was most effective for the tree species with hard leaves, the vegetation index was best suited for the tree species with dark leaves, and the texture feature was ideal for tree species with prominent veins and bright leaves. Tree height data most significantly identified taller tree species. Fusion of hyperspectral imagery with LiDAR data resulted in a maximum classification accuracy of 91.59% and a kappa coefficient of 0.897. The classification accuracy can meet the requirements of forest resource monitoring.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1786898

 

 

 

種類: 原著論文/Socioecnomics, Planning, and Management

Title: Optimization of regional forest planning with multiple decision-makers

巻頁: J For Res 25 (6): 379-388

題名: 複数の意思決定者を前提とした地域レベル森林計画の最適化

著者: 山田祐亮

所属: 国立研究開発法人森林研究・整備機構森林総合研究所

抄録: 地域レベルでは森林施業に関して複数の意思決定者が存在し、それぞれの森林を個別に管理する。そのため、単一の管理主体を前提とするこれまでの最適化手法で森林計画を策定しても、期待通りには実行されないという課題があった。本研究では、複数の意思決定者を前提とし、地域レベルで森林生態系サービスの正味現在価値(NPV)を最大化するための線形計画モデルを提案した。このモデルでは、遷移行列を用いて個々の林地における意思決定をシミュレートし、ゾーニングや木材生産増進政策の最適解を得る。ゾーニング等の政策は、初期森林配置や遷移行列の重みづけを変えることでNPVに影響を与える操作変数として扱われる。検証のため、仮想データにモデルを適用した。木材生産を含む3種の生態系サービスを金額ベースで評価し、最適なゾーニングと木材生産増進政策の提案を試みた。その結果、最大3.1×108円のNPVの増加が確認された。本研究では、遷移行列を用いることで、地域レベルの森林計画に適用し得る最適化モデルを示した。

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1807694

 

 

種類: 原著論文/Socioecnomics, Planning, and Management

Title:  A country-scale analysis revealed effective land-use zoning affecting forest cover changes in Myanmar

巻頁: J For Res 25 (6): 389-396

題名: ミャンマーを対象とした国全体スケールの分析に基づく森林減少抑制に有効な土地利用ゾーニングの探索

著者: Kay Khaing Lwin,太田徹志,志水克人,溝上展也

所属: 九州大学生物資源環境科学府

抄録: 多くの熱帯諸国では恒久林(Permanent Forest Estate:PFE)を指定することで森林の永久的な維持が図られている。さらに、PFE内は目的に応じて複数のゾーンに区分される。本研究ではミャンマー全土を対象に、2006年から2017年までの森林変化データセットを利用することでPFEの森林減少抑制効果を評価した。また、PFE内の保護地域(Protected Area: PA)や生産林といったゾーンの森林減少抑制効果も併せて評価した。PFEなどが非ランダムに配置されることを考慮して、傾向スコアマッチングにより分析を行った。その結果、PFE内ではPFE以外の林地と比べ有意に森林減少が低下したことがわかった。また、PAと生産林ともにPFE以外の林地と比べ有意に森林減少が低下した。しかしながら、PFE、PFE以外の林地ともに、2006年から2017年にかけて森林減少は増加傾向だった。PFE内のゾーンの内、生産林は森林減少が増加傾向であり、PAは増加傾向が認められなかった。以上のことから、PFE,PA そして生産林は森林減少の抑制に有効だと結論づけた。しかしながら、森林減少は増加傾向であり、森林減少の抑制に向けたさらなる努力が必要である。

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1810396

 

 

種類: 原著論文/Forest Environment

Title: Ectomycorrhizal fungal communities in the boundary between secondary broad-leaved forest and Japanese cypress plantations

巻頁: J For Res 25 (6): 397-404

題名: 広葉樹二次林とヒノキ人工林の境界における外生菌根菌群集

著者: 石川陽,上原巌,田中恵

所属: 東京農業大学大学院農学研究科

抄録: 日本の多くの天然林で優占するブナ科,カバノキ科,マツ科などの樹木は外生菌根菌と共生関係を持つ.一方,日本の人工林の大部分を構成するスギやヒノキは,アーバスキュラー菌根菌と共生する.そのため,広葉樹林と人工林などの地上の植生が大きく変化する林分の境界部では,地下の共生菌組成も影響を受けると考えられる.本研究では,コナラとシデ類が林冠を優先する広葉樹二次林とヒノキ人工林の隣接する境界域において,外生菌根菌の菌種組成を調査した.土壌コアおよび実生から採取した外生菌根について,分子生物学的手法を用いて種の推定を行った結果,104種の外生菌根菌が検出された.ヒノキ人工林内は外生菌根性樹種の密度が低いことから,隣接する広葉樹二次林と比較して,採取した外生菌根数および検出された外生菌根菌種数が大きく減少した.加えて,人工林内から検出された外生菌根菌種の半数以上が,隣接する広葉樹二次林のものと共通しており,林分の境界から10m以内の範囲で菌種組成が類似する傾向にあった.また,双方の林分において,ベニタケ科とイボタケ科の菌種が高頻度で検出される傾向にあった.これらのことから,ヒノキ人工林への広葉樹の侵入に伴う外生菌根菌群集の形成には,周囲の林分からの外生菌根菌の供給が重要であることが示唆された.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1816614

 

 

種類: 原著論文/Forest Environment

Title: Effect of snow removal on the fine root biomass, dynamics, and carbon and nitrogen concentrations of oak and dwarf bamboo, Sasa in eastern Hokkaido, Japan

巻頁: J For Res 25 (6): 405-412

題名: 北海道東部において除雪処理がミズナラとササの細根のバイオマス、動態、炭素と窒素濃度に与える影響

著者: 細川奈々枝,福澤加里部,舘野隆之輔,柴田英昭

所属: 北海道大学大学院環境科学院

抄録: 細根は温帯林の炭素・窒素動態における重要な要素である。冬季のプロセスは植物の生長や養分濃度に影響するが、積雪の減少が細根に与える影響は不明な点が多くある。本研究では、除雪実験を行い、1年間、ミズナラ(Quercus crispula)とササ(Sasa nipponica)の細根バイオマスやネクロマス、細根動態(生産・枯死・消失)、細根の全炭素・窒素濃度を調べた。除雪処理が細根のバイオマスやネクロマス、細根動態および細根の炭素・窒素濃度に与える影響は不明瞭だった。ミズナラの細根バイオマスはササよりも有意に多く、ササ細根ネクロマスはミズナラよりも有意に多かった。細根バイオマスの季節変化は不明瞭だったが、細根ネクロマスは明瞭な季節変化を示した。ミズナラ細根バイオマスとネクロマスの炭素濃度はそれぞれ、ササよりも有意に大きかった。一方、ササ細根ネクロマスの窒素濃度は、除雪区・対照区両方で2015年5月にミズナラより有意に高かった。このことから、積雪深に関係なく、ササ細根ネクロマスは、ミズナラよりも多くの窒素を春先に供給することが分かった。

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1826622

 

 

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences

Title:  Albinism and inbreeding depression in seedlings of the tropical tree, Shorea laxa

巻頁: J For Res 25 (6): 413-419

題名: 熱帯樹木Shorea laxaの実生集団におけるアルビノと近交弱勢

著者: 竹内やよい,菊地賢,Bibian Diway

所属: 国立研究開発法人国立環境研究所 生物・生態系環境研究センター

抄録: 植物集団における近交弱勢のレベルを把握することは、個体の生存率や集団の絶滅リスクの理解に不可欠である。植物種において、葉緑素が欠乏したアルビノは、近交弱勢の最も強い表現型の1つである。熱帯林でアルビノ個体に遭遇することは稀であるが、2014年1月、ランビルヒルズ国立公園(マレーシア・サラワク州)に生息するフタバガキ科Shorea laxaの母樹の樹冠下で、高頻度のアルビノ実生を観察した。そこで、このアルビノ実生と通常の表現型である緑葉実生の生残の追跡と、マイクロサテライト多型分析による実生の交配タイプの推定を行った。アルビノ実生は発芽後19週間において緑葉実生よりも10倍高い死亡率を示した。マイクロサテライト分析により、樹冠下の実生全体でも自殖率は高く(61.3%)、対象母樹では繁殖隔離があったことが示唆された。また、ほとんどのアルビノ実生(98.3%)が自殖に由来することが判明した。自殖由来実生において、観察された葉色表現型(緑:アルビノ)の分離比は補足遺伝子モデルと一致しており、2遺伝子座にある2つの顕性遺伝子の組み合わせがShorea laxaの緑葉の表現型を決定していることが考えられた。また、アルビノ実生のうち1個体は他殖に由来しており、このことは別の成木もこの潜性有害遺伝子を保持していることを意味する。さらに、自殖由来実生は、他殖由来個体と比べて、初期の実生丈が低く、生存率が低い傾向が有意に見られ、近交弱勢の影響が強いことが明らかになった。

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1796897

 

 

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences

Title:  Impact of mechanical treatment of pedunculate oak (Quercus robur L.) seeds on germination time and seedling quality

巻頁: J For Res 25 (6): 420-425

題名: Pedunculate Oak (Quercus robur L.) 種子への機械的処理が発芽時間と苗木の品質に与える影響

著者: Monika Aniszewska,Urszula Błuszkowska,Witold Zychowicz,Jacek Brzózko

所属: Warsaw University of Life Sciences, Ploand

抄録: Pedunculate oak (Quercus robur L.) seeds are very vulnerable with longevity amounting to only 2-3 years of storage. The study presents three mechanical treatment methods for acorns, a crucial process in seed storage. Four acorn samples were examined: untreated acorns, acorns scarified by cutting off part of the seed on the cup side using pruning shears, crushed acorns, and acorns with a hole drilled on the cup side. The study revealed that the best treatment methods were conventional scarification and drilling (the latter led to a smaller acorn weight loss as compared to the former). The proposed method of drilled may significantly facilitate seed emergence after prior evaluation of their viability.

 

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1824630

 

 

種類: 原著論文/Silviculture and Plant Sciences

Title:  Sustained enhancement of productivity of edible culms of Sasa kurilenses in response to repeated annual human harvesting in a northern forest in Japan

巻頁: J For Res 25 (6): 426-432

題名: 長期的な収穫の後でもチシマザサのタケノコの生産性の強化は維持される

著者: 片山昇

所属: 小樽商科大学商学部

抄録: チシマザサのタケノコは、北日本特産の人気の高い山菜である。近年の研究により、チシマザサでは人がタケノコを収穫することで、翌年のタケノコの生産性(密度)は高まることが明らかにされた。しかし、タケノコを長期的に(複数年に渡り)収穫した場合でも、タケノコの高い生産性が維持されるか定かでない。本研究では、北海道大学・天塩研究林で実施したタケノコの収穫実験により、タケノコの生産性に及ぼす長期的な収穫の影響について調べた。この実験では、10m四方の実験区を森林内に20ヵ所設置し、その半数を収穫区として一般的な収穫の基準でタケノコを収穫し、もう半数は対照区としてタケノコを収穫しないまま維持した。3年間継続してタケノコを収穫した場合でも、親ササの稈密度は処理間で異ならないまま、収穫区のタケノコの生産性は収穫の翌年に対照区よりも常に高い状態を維持していた。しかし、収穫を止めるとタケノコの生産性の差はみられなくなった。加えて、実験期間中に各処理区からタケノコを集めて食味実験を実施した結果、タケノコの食感の良さは収穫区よりも対照区で評価が高かったものの、総合的な美味しさには両者で差がみられなかった。以上の結果は、長期的にタケノコを収穫した場合でも、タケノコの品質が低下することなく収穫の翌年にタケノコの生産性は高まることを示す。この興味深い結果は、人の収穫に応答したチシマザサの「補償反応(過剰補償)」によって説明できる。このように、補償反応を効果的に誘導することが、山菜資源の持続的・効率的な利用の鍵と言える。

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1834059

 

 

 

種類: 原著論文/Forest Health

Title:  Succession of soil nematode-trapping fungi following fire disturbance in forest

巻頁: J For Res 25 (6): 433-438

題名: 森林火災後の線虫捕捉菌叢の変遷

著者: She Rong,Zhou Xin-Juan,Wang Hai-Qing,Zhang Fa,Yang Xiao-Yan,Xiao Wen

所属: Dali University, China

抄録: Soil microbes’ response to sudden environmental changes is very complicated and has been lively debated. There are a handful of questions yet to answer: are there any succession rules for different soil microbial species to fit in the suddenly changed environment? And what is the correlation between the community succession and the habitat recovery? These questions remain unanswered yet. Nematode-trapping fungi (NTF) play a very important role in the soil ecosystem and can be studied by traditional culture method easily. So, in this study, the NTF community in two burned sites at two depths (0-10 and 10-20 cm) was investigated in comparison with adjacent unburned sites. While the original NTF community structure was rather different in the two unburned sites, the NTF community presented a consistent pattern in the two burned sites: (1) considerable amount of NTF in the shallow soil (0-10 cm) was killed by the extremely high temperature of fire and the vacant niches were subsequently replaced with NTF communities that were originally distributed in the deep soil (10-20 cm); (2) dominant species in the community changed from Arthrobotrys fungi which showed stronger saprophytic ability to Dactylellina fungi which showed stronger capturing ability; and (3) the vacant niche caused by the movement of Dactylellina fungi was taken by Drechslerella fungi. The study shows that microbes inhabited in the deep soil played a critical role in the after-fire process to recovery of the soil ecological system.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1793465

 

 

種類: 原著論文/Forest Health

Title:  Fine-scale vegetation use by white-tailed deer in a forested landscape during hunting season

巻頁: J For Res 25 (6): 439-443

題名: 狩猟期の森林景観におけるオジロジカの微細な植生選択

著者: Colby B. Henderson,Stephen Demarais,Garrett M. Street,Bronson K. Strickland,William T. McKinley

所属: Mississippi State University, USA

抄録: Some prey species use hiding tactics and thus select areas that provide greater visual obstruction for predator avoidance, and vegetative characteristics that provide greater obstruction should be selected. To investigate vegetative characteristics selected by adult male white-tailed deer (Odocoileus virginianus), we compared vegetation between heavily used and unused areas within home ranges of 22 adult (2.5+ years old) males during 1 November 2017-30 January 2018, which coincides with the Mississippi modern-firearms hunting season and includes breeding season. Vegetation within heavily used cells was 20% taller and provided 56% greater Nudds screening cover and >120% greater coverage of thicket and herbaceous plants. Four of seven vegetation variables were influential towards selection in heavily used areas: canopy coverage of thicket-producing, herbaceous, live woody, and dead woody plants. Basal area, height of vegetation, and Nudds board values were not influential. Exclusion of Nudds values from the model suggests adult males selected vegetative characteristics that provided more than just physical obstruction. Forest managers can use these results in inform management actions to attract adult male deer.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1814510

 

 

種類: 短報/Silviculture and Plant Sciences

Title:  Effects of planting density and clone type on growth and wood volume of Populus tomentosa stands

巻頁: J For Res 25 (6): 444-449

題名: 植栽密度とクローン型が中国産ポプラ(Populus tomentosa)の成長と材積に及ぼす影響

著者: Bo Huijuan,Zhu Jialei,Zhang Runzhe,Nie Lishui,Song Lianjun

所属: Beijing Forestry University, China

抄録: In intensively managed plantations, it is important to select the ideal planting density and clone to optimize on productivity. In a 9-year Populus tomentosa plantation in North China Plain, we examined the growth and wood volume (stem and stand) of four superior P. tomentosa clones (1316, BT17, S86, and B331) at seven different planting densities to establish if there are an optimal planting density and clone type for enhancing productivity. Our results showed that: (1) planting density and clone type had a significant effect on average tree height, which followed the order of 4 × 6 m > 4 × 4 m > 4 × 5 m > 4 × 3 m > 2 × 3 m > 3 × 3 m = 2 × 2 m and S86 > B331 > BT17 > 1316, respectively; (2) diameter at breast height (DBH) ranged between 13.2 and 19.8 cm, and planting density had a significant effect on DBH; and (3) stem wood volume was 0.071-0.284 m3, whereas stand wood volume fluctuated between 70.8 and 244.3 m3·hm−2. The stem wood volume increased with decreasing density, while stand wood volume was fluctuated with planting density. The stem and stand volume of four clones was in the descending order B331 > S86 > BT17 > 1316. Our findings suggested that planting density and clone should be considered in cultivating fast-growing, high-yielding P. tomentosa forests.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1809761

 

 

種類: 短報/Forest Health

Title:  Bark stripping behavior in relation to Fagaceae mast production and diet in the Asiatic black bear (Ursus thibetanus)

巻頁: J For Res 25 (6): 450-455

題名: ブナ科堅果の生産量と食性に関連したツキノワグマ(Ursus thibetanus)の樹皮剥ぎ行動

著者: 森智基,杉浦里奈,加藤真,三浦謙介,小川晴那,馬野翔太,加藤春喜,泉山茂之,新妻靖章

所属: 名城大学農学研究科

抄録: ツキノワグマ(Ursus thibetanus)による針葉樹の樹皮剥ぎ行動は近畿以東のほとんどの都府県で確認されている. 本研究では, 2008~2016年にかけて岐阜県白川村を調査地とし, ツキノワグマによるスギ(Cryptomeria japonica)の樹皮剥ぎ被害の季節的・年次的変動と前年度のブナ科堅果生産量および食性との関係について明らかとした. その結果, スギの樹皮剥ぎ被害は形成層における糖の流動量が高くなる5月から7月にかけて発生した. 樹皮剥ぎの発生頻度は前年度のブナ科堅果生産量と負の関係がみられた. また, 他地域と異なり, 液果類であるウワミズザクラの採食の有無は樹皮剥ぎの発生頻度に影響していなかった. これらのことは, 樹皮剥ぎ被害量に影響を与える食物が地域によって異なることを示唆している.

https://www.tandfonline.com/doi/full/10.1080/13416979.2020.1821440

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