Constructing the Volume Table for Artificial Spruce Stands of University Forest in Hokkaido : Making a computerized system for construction of the volume table

東京大学北海道演習林ヨーロッパトウヒ林に適用する目的で材積表を調製した。現行の北海道演習林トウヒ材積表は，1950年代に，当時40年生前後の資料木を用いて調製されたもので，現在70年生を超える林木に適用すると過小な値を示すことがわかったためである。新しい材積表の調製に当たっては，1987・1988年の二か年にわたり，当演習林内のヨーロッパトウヒ造林地全域より資料を収集した。正形数による分散分析の結果，本演習林のヨーロッパトウヒにおいては地形・標高・胸高直径・林齢による樹幹形の差が認められた。正形数，胸高形数，重回帰式の3つの方法により，二変数材積表を調製した。この3種の材積表の精度を比較したところ，胸高形数と重回帰式はほぼ同程度であった。理論上一般性を有する胸高形数による二変数材積表を採用することにした。採用された胸高形数による材積式は以下のとおりである。V＝G・H・fb　fb＝1/（1.60123＋0.0137dBH）ただし，V：幹材積，G：胸高断面積，H：樹高，fb：胸高形数，dBH：胸高直径次に，地位別に樹高曲線を決定した。樹高曲線式はヨーロッパトウヒに対して，最も適合度のよかったネスルンド式を採用した。樹高曲線式を用いて，胸高直径から樹高を求め，この二変数材積表を一変数材積表に変換した。一変数材積表の精度を調べるために，収集した資料木の実材積と一変数材積表による推定材積を比較したところ，単木レベルでは，±10％以内に76.5％の資料木が，±5％以内に42.9％の資料木が収まった。また，資料木全体の推定値は，実材積の100.218％であった。この結果は，材積表の精度としては満足できるものであった。This paper reports on the construction of the volume table for artificial Spruce (Picea abies) stands of the University Forest in Hokkaido. The present volume table underestimates over 70 years old trees because it was constructed uging under 40 years old trees. The analysis of variance on the normal form factor shows that geographical features, altitude, diameter at breast height and age have influence on the tree form of the Spruce stands in the University Forest. Three kinds of two-way volume table were constructed using the normal form factor, the breast height form factor and the multiple regression formula. Though the comparison between the three kinds of volume table shows that the breast height method and the multiple regression method have a higher degree of accuracy, the breast height method is accepted because of its universal idea. The volume formula with the breast height form factor is as follows. V=G・B・fb fb=1/(1.60123+0.0137DBH) where V=stem volume G=basal area H=tree height fb=breast height form factor DBH=diameter at breast height Next, the height-diameter curve formula are calculated by each site classes using the Naslund formula which shows best goodness of fit to the measured results. The two-way volume table is transformed into the one-way volume table with the height-diameter curve. The comparison of the measured volume with the calculated results shows that the one-way volume table satisfies the standard of volume table. Because 76.5% of measured trees are estimated within 10% difference and 42.9% are estimated within 5% difference and the total volume is estimated 0.218% difference

Dynamics of Population and Basal Area in a Mixed Forest with Coniferous and Broad-leaved Species : A Case Study of Large-scale and Long-term Observation Plot in the Tokyo University Forest in Hokkaido

東京大学北海道演習林の針広混交林に設置された36.25haの大面積プロットにおける5年の間隔をおいた2回の胸高直径測定の結果から樹木の個体数と現存量の変動を解析した。個体数は針葉樹が増加し，広葉樹が減少し，全体では微増した。風害のギャップに展開していた広葉樹のうち陽樹が減少し，本数で上位を占めるトドマツやシナノキによる寡占化と北方林における優占樹種であるエゾマツの個体数減少の傾向が認められた。広葉樹の直径分布形においてL型分布が崩れ，針葉樹主体の林分に移行していることが示唆された。胸高断面積合計を現存量の指標に用いたところ，針葉樹・広葉樹ともに増加しており，5年間の純成長率は3％で，針葉樹が占める割合が64％であった。広葉樹の大径木は直径成長が低く，林分成長量の大きな部分を胸高直径40cm前後の針葉樹が占めていた。また，この評価方法では枝分かれの多い広葉樹大径木の現存量が過小評価される可能性が示された。This paper analyzes the dynamics of basal area and population for five years in a large-scale permanent plot of mixed forest with coniferous and broad-leaved species of the Tokyo University Forest in Hokkaido. A complete enumeration of d.b.h. has practiced in 1993 and 1998. In population, conifer increased and broad-leaved tree decreased. Abies sachalinensis and Tilia japonica, which are dominant species, increased in population. On the other hand Picea jezoensis, which is another dominant species, decreased. This is a serious problem in boreal forest management. The diameter distribution of broad-leaved trees loses L-shape and the stand structure will be composed of mainly conifer. The basal area increased both in conifer and broad-leaved trees, and the net increment rate for five years is 3%, in which conifer occupies 64%. The most part of the basal area increment occupies large sized conifers, which are around 40 cm in d.b.h., and the growth rate of large sized broad-leaved trees is remarkably low

Health Evaluations of Natural Abies sachalinensis : A Case Study in the Tokyo University Forest in Hokkaido

東京大学北海道演習林で針葉樹を中心とした樹木の梢端部の異常落葉現象が観察され，継続的なトドマツの衰退現象の観察を始めた。観察木のうち着葉量が少ない樹木は，雄花の着花が多く，地衣類の着生が多くなる傾向が認められた。伐倒木の梢端部の着花・着葉調査から雄花および球果の着生は健全木に少なく，衰弱木に多いという傾向が認められた。また，透け型（B）を呈する衰弱木の梢端部10年生枝までは健全で枯死が見られなかった。これに対して健全木は，15年生枝においても着花が認められなかった。以上のことから，衰弱木は樹高成長が小さく枝の発達が貧弱なところに球果と雄花が同じ範囲に多量に着生することによって着葉量の低下，枝枯れをさらに早めているように考えられる。年輪解析の結果，外観上「不良」と判断された樹木は「健全」と判断されたものに比べて最近10年間の成長が半分以下になっており，固定標準地内の着葉・健全度調査からも連年成長量は樹木の健全度と相関が高いものと認められた。この結果をもとに固定標準地の成長資料から1970年代と1980年代の森林の状況を推定したところ施業林分ではほぼ同じ状態で保たれており，非施業林分では風害の影響により衰弱木が淘汰され，残存木の成長が促進されているという結論を得た。以上のことから演習林のトドマツについては近年特に衰弱木の割合が高くなったとはいえないので，酸性雨や酸性霧の影響はいまのところ考えられない。Abnormal defoliation of Saghalien Fir (Abies sachalinensis) tops was observed in the Tokyo University forest in Hokkaido and so continuous observations were commenced. Sample trees which had poor needles showed a tendency to set many male flowers and were colonized heavily by lichens etc. Investigation of felled sample trees showed that "nomal" trees set fewer male flowers and cones than "abnormal" trees. However, whorl branches less than ten years old at the top of "abnormal" trees were healthy. Normal trees set no male flowers even on fifteen year old whorl branches, while "abnormal" trees set cones and male flowers on this part of the crown. Accordingly, in "abnormal" trees the number of needles decreased and dieback increased. These trees also had poor height growth and development of branches. Stem analysis of sample trees showed that "abnormal" trees as judged from external appearance grew less than half as much as "normal" trees during the last ten years. Evaluation of sample trees in the experimental plots suggested that the periodic annual increment of d.b.h. was correlated with health indicators. Based on this information, the authors estimated the health condition of the entire University forest during the 1970\u27s and 1980\u27s. In managed stands the health condition was stable, but in unmanaged stands residual trees grew more than in managed stands due to the removal of trees weakened by typhoon damage in 1981. From the above results; i.e. the correlation of growth with health indicators and stand growth rates, no increase in the ratio of "abnomal" trees due to any influence of acid rain or acid mist in the University forest could be detected

Long-term phenology data on woody plants at The University of Tokyo Hokkaido Forest from 1930 to 2010

地球温暖化自体注目され始めたのが1980 年代に入ってからであるため，気候変動の研究に資する長期データは世界的にも限られている。東京大学北海道演習林では1930 年から樹木のフェノロジーを調査してきた。しかし，元データが公表された最初の8 年間を除くと，解析した結果が公表されたのみで，外部の研究者が貴重な長期データを利用できる状況になかった。一方で，元データが部分的に紛失した期間があり，調査対象個体の継続性についても未整理の状態で，内部の研究者でも解析できる状況になかった。そこで，本報告では，しばしば変更された調査項目や調査個体と個体数，観測者を整理して，時系列データの接続性を検討した。そして，できる限り調査個体すべての元データを数値データとして公表した。The number of long-term datasets available for research into climate change is limited because global warming has only been a major research subject since the 1980s. The University of Tokyo Hokkaido Forest (UTHF) has accumulated phenology data of woody plants since 1930. However, researchers outside the UTHF have not been able to utilize these valuable long-term data because only analyzed data have been published, with the exception of the first 8 years when original data were published. Also, it is even difficult for researchers at the UTHF to use these data because the continuity of the time-series is not clear and because the original data for the 13 years from 1938 to 1950 was lost. In this paper, the continuity of the long-term time-series data was clarified by organizing observed events, observed species and individuals, the number of individual trees for each species, and observers, which have been frequently changed. We have tried to publish the original numerical data (=dates) for all the individual trees that have been observed