REDD+

Reducing Emission from Deforestation
and Forest Degradation-plus

平成2５年度

応用講習a

第１章
森林炭素量の把握
座学・実習
一般社団法人 日本森林技術協会
佐藤 顕信
1

REDD+

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a

REDD+CookBookより

2

REDD+

平成25年度 応用講習a

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

各森林被覆タイプ

森林被覆の時系列変化

この時間の講習

単位面積あたりの炭素蓄積の把握
1< 現地調査 >(a) 標準地調査（プロット調査）(b) 破壊調査（伐倒調査）

リモートセンシングによる森林被覆の時系列変化の把握< 解析 >
単位面積あたりの森林バイオマスの把握
単位面積あたりの炭素蓄積

23

炭素蓄積変化の把握
3

REDD+

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a• バイオマス（Biomass）：生物量
一般的に生物の乾燥重量で表される
森林の場合、樹木・植物の乾燥重量• 森林炭素貯留量は、森林バイオマスの約半分
植物体を構成するセルロースなどの組成による• 森林炭素貯留量の算出に必要な森林のバイオマスは、直接的な計測が困難なことから、胸高直径など直接計測可能なデータから、アロメトリー式や係数を用いて算出する。
REDD+対象国・地域に適した式、係数が必要。
4

REDD+

平成25年度 応用講習a

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus• 個体の一部のサイズから、別の部位のサイズを推定する式• 正確な測定が容易な部位（例：胸高直径）のサイズから、個体の樹高やバイオマスなど測定の困難な情報を推定できる
パラメータ
DBHのみ

式

精度

データ収集の容易さ

低易高難DBH2と樹高材密度
DBH2
樹高yはバイオマス；DBHは胸高直径；hは樹高；ρは容積重；a、bは係数5

REDD+Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a• 地上部バイオマス（AGB：aboveground biomass）
については推定式が多く提案・報告されている
世界中の樹木のデータを用いて森林タイプごとに考案された推定式（汎用式：generic model, generic equation）から、個別の樹種や特定の地域に成立する林分のための推定式（species-specific model, localmodel）まで様々なものが提案されており、それぞれに長所と短所がある。
項目

汎用式

樹種や地域に特化した式式の基となるデータ

森林タイプ別に世界中から集められたデータ。

特定の地域や樹種から集められたデータ。

適用可能な地域

森林タイプが同じであれば適用可能。比較的広範囲な地域で適用できる。

式の基となるデータと同じ地域や樹種のみ適用可能。適用できる地域は限定的。

推定誤差

適用できる森林であれば、小～中程度の誤差が出る。

適用できる森林であれば、誤差は非常に小さい。そうでなければ誤差は大きい。

誤差が大きい場合の対処

個体サイズを反映する係数を増やすことで、ある程度の改善ができる（たとえば胸高直径と樹高を反映した式を使用する）

調査対象の地域に不適な場合は使用しない。

6

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Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a• 汎用式：generic model, generic equation
世界中の樹木のデータを用いて森林タイプごとに考案された推定式

AGB：地上バイオマスAboveground biomass、DBH：胸高直径Diameter at brest height、WD：材密度Wood density（t/m3）• WDの値は、IPCC(2003, 2006)やさまざまな研究論文の中で、種レベル、あるいは属レベルの値が示されている。
• 種の同定が困難な場合は、熱帯ではアジア0.57、アメリカ0.60、アフリカ0.58といった基準値( Brown, 1997)を使うことができる。
REDD+CookBookより

7

REDD+

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a• 個別の樹種（species-specific） や特定の地域に成立する林分のための推定式（species-specificmodel, local model）

REDD+CookBookより

8

REDD+Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

推定式による地上バイオマス（AGB:aboveground biomass）の推定値の違い
REDD+CookBookより

平成25年度 応用講習a• アロメトリ式は、森林タイプ（forest type、常緑林evergreen
forest や落葉林deciduous
forest など）や生育地の環境によって推定結果が異なる• 基本的に対象地域の森林タイプのものの中から選定する• 該当するアロメトリ式が複数ある
場合は、調査対象の森林での利用可能な既存文献などのバイオマス実測データや、樹木のサイズ（胸高直径、樹高）、優占樹種などの情報を推定式に当てはめ、推定誤差の大きさや傾向から判断して選定する。

9

REDD+Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a

REDD+CookBookより

10

REDD+Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a• REDDプラス対象国・地域に合う適当な式が無い場合。
• Tier2、3レベルで炭素蓄積の把握を目指す場合。
– Tier：Tier1～3の3段階。
– 温室効果ガスの排出/吸収の分析のデータ要件が異なる。
Tier1では要件が少なく、Tier2、3では要件が増える。
• Tier1；バイオマス計算に関して汎用式・値を使用、など。
• Tier2；国・地域に特化した計算式の使用、インベントリによるデータ収集、など。
• Tier3；国・地域に特化した計算式の使用、インベントリによるデータ収集が繰り返されていること、など。

– Tierごとにそれぞれ透明性、完全性、一貫性、比較可能性、正確性が求められる。

ベトナムには、特化したアロメトリー式は無かった。
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VN国のバイオマス計算式およびバイオマス調査の現状
バイオマス計算式に関して• アロメトリー式

汎用式・値使用•R-S ratio：地下バイオマスを推定する係数•材積式（表）：樹種、人天、地域― 天然林は簡易な式のみ存在••

容積密度：300種のリストあり
バイオマス計算式の知見は、人工林では多いが、天然林では少ないより高いTierを目指し、REDDプロジェクトの対象地域としたディエンビエン省の天然林に適したアロメトリー式の開発を行った。
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ハノイ

モンニェ郡

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平成25年度 応用講習a

MNNRの林相

林分の遠景Rich forestの林内• 総面積169,962 ㌶（MNNR内には、耕作地も存在）。
• 天然林82,200 ㌶（森林保護区の約48%）。
• 優占樹種はシイ、カシ、ヒメツバキなど常緑広葉樹。
Bamboo（村落跡地にはBambooも生育。）• 天然林は蓄積ごとにPoor forest (100m3/㌶未満)、Mediumforest (100～200m3/㌶)、Rich forest (200m3/㌶以上)に分けられている。
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a. 標準地調査（プロット調査）••

現地の森林の優占樹種、直径階分布、立木密度などを把握する。
標準地調査結果を基に破壊調査供試木選定を行う。
－－

各直径階から満遍なく供試木を選定する。
調査対象の森林のバイオマスに占める割合の高い樹種、出現頻度の高い樹種を供試木とする。

• プロット設定※方形、円形など適宜選択• 樹種• 胸高直径• 樹高Tree ID

Species

DBH

heightA491

Quercus sp

16.5

15.0

A〇〇□△sp

●●

▲▲

A800

Schima sp

31.2

28.5

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平成25年度 応用講習ab. 破壊調査（伐倒調査）• 供試木の生重量を計測• 乾燥試験を経て供試木の乾燥重量を推定

アロメトリー式の開発
y = axb
16REDD+

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a

標準地調査（プロット調査）
プロットをMNNR
プロットをMNNRの森林のの森林の9090箇所に設置。
箇所に設置。
––––––

森林図上で候補地点を選点定し、現地の林相を確認して最終決定。
プロットサイズは50m×50m。
胸高直径5cm以上の立木を対象。
樹種同定。
胸高直径計測。
樹高計測。

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平成25年度 応用講習a18

REDD+Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a

破壊調査（伐倒調査）
供試木30
供試木30本を選定：優占樹種本を選定：優占樹種33種×1010本本
Dẻ：Castanopsis indica (RoxbRoxb.).) A. DC.
ChẹChẹo Tía： Engelhardtia roxburghiana Lindl er Wall.
Vối ThuThuố
ốc： Schima wallichii (DC.) Korth
Korth..
•••••

標準地調査結果を基に3樹種を決定。
各胸高直径階から満遍なく供試木を選定。
伐採、抜根。
器官（根、幹、枝、葉）に分別し、器官別の生重量測定。
各器官の乾重測定用サンプル採取、サンプル生重量測定。

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根の掘り起こしと伐根各器官の切断。写真は樹幹と根。

樹幹の生重量測定。
20

REDD+

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Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

各器官の生重量測定

2

枝、葉それぞれ生重量測定
葉と枝の分別作業

21

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平成25年度 応用講習a

各器官のサブサンプル採取

サブサンプル採取後、サブサンプル生重量測定
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Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a

乾燥試験（ラボでの作業）
サンプルは順次FSIV
サンプルは順次
FSIV (Forest Science Institute of Vietnam)
本部に送り、ラボで乾燥処理、乾重量測定•
ラボでサンプル生重量を再測定。
•105℃で72～168時間乾燥。
•サンプルの乾重量を測定。

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REDD+

平成25年度 応用講習a

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

解析：供試木の全乾重量計算• 全乾重量の計算

TDWSDWTFW *SFW

TDW：各器官の全乾重量
TFW：各器官の全生重量
SDW：各器官のサンプル乾重量
SFW：各器官のサンプル生重量

全乾重量 ＝ バイオマス
24

REDD+

平成25年度 応用講習a

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus• 供試木の胸高直径と各器官のバイオマスの関係を散布図に表す– 左の図は胸高直径をx軸に、地上バイオマスをｙ軸に取った場合のイメージ– DBH；胸高直径– AGB；地上バイオマス• 散布図の近似線の式 y = a Xb
対数を取った場合 Ln(y) = a Ln(X) + bなどの回帰式が得られる– y：各器官のバイオマス– X：変数（DBH、DBH2、D2H など）– a、b：係数
25REDD+500
R² = 0.983

1,000500100400

Leaves Biomass (kg)

Branch Biomass (kg)

1,500

R² = 0.921

300
200
10000102030
DBH

405080R² = 0.936

60402000102030
DBH

40

1,500

500102030
DBH

4050500
Root Biomass (kg)0Above ground Biomass (kg)

Stem Biomass (kg)

平成25年度 応用講習a

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

R² = 0.982

1,0005000400

R² = 0.973

300
20010000102030
DBH

40500102030DBH

4050

これらの散布図から、器官別にアロメトリー式を作成することができる。
26

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立木調査データ（例えば0.1㌶プロットの調査データ）
Tree ID

Species

DBH

A491

Quercus sp

16.5A〇〇

□△sp

●●

A800

Schima sp

31.2

立木ごとにバイオマス計算

その地域に適合したアロメトリー式汎用式（Brown式Wet model）の計算例
AGB = 21.297 - 6.953 x DBH + 0.740 x DBH 2
Tree ID

Species

DBH

AGB(kg)

A491

Quercus sp

16.5

108A〇〇

□△sp

●●

△×△

A800

Schima sp

31.2524.7Total

仮に0.1㌶あたりのバイオマスが５ tであった場合ヘクタールあたりの地上バイオマスは“50 t”
炭素蓄積 = 50 x 0.5* = 25 t/ha
*0.5は炭素係数（Carbon Fraction；CF）
27

REDD+

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Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

調査プロットのDBHデータから各式で推定した地上部バイオマス

1,800
1,600

IPCCデフォルト式は、大径木ほど過大推定になる。

IPCCデフォルト式によるAGB

1,400

今回得られた式によるAGB

1,200
AGB

1,000
800
600
400
200
00102030
胸高直径

4050

IPCCの式：Y = exp[–2.289 + 2.649 * ln (DBH) – 0.021 * (ln(DBH))2]
Tropical moist hardwoods

Y= aboveground dry matter, kg (tree)-1, DBH =diameter at breast height (cm), ln = natural logarithm, exp = “e raised to the power of”

28

REDD+

平成25年度 応用講習aReducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus• プロットごとに全立木の地上バイオマス、地下バイオマスを計算・集計し、ヘクタールあたりバイオマスに換算• さらに炭素量を算出
プロットごとの計算結果の例（90箇所の標準地のデータから計算）
Plot No.

Wood volumem3/ha

Forest
TypeAGBt/ha

BGBt/haCarbonin AGB

Carbonin BGB・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・

22

195

medium

169

32

84.5

16.0

23

123

medium

132

25

66.0

12.5

24

225

rich

200

40

100.0

20.025205

rich

182

35

91.0

17.5

2637

poor

54

1127.05.527391

rich

351

70

175.5

35.0

2853

poor

65

1332.5

6.5

2929

poor

46923.0

4.5・・・・・・・・・・・・・・29

REDD+

平成25年度 応用講習aReducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

地上炭素 地下炭素 炭素貯留量
貯留量 貯留量 (地上+地下)
t/hat/hat/ha

森林 プロット 蓄積AGB
タイプ
数m3/ha t/ha

BGBt/ha

Poor

29

75.5

18.1

46.0

9.1

55.1

Medium31

156.0 164.1 32.5

82.0

16.3

98.3

Rich

30

254.6 205.1 39.6 102.5

19.8

122.3

92.1

※各森林タイプの平均値を示した

30

REDD+

Reducing Emission from Deforestation and Forest Degradation-plus

平成25年度 応用講習a

では、実際に供試木の生重量、サブサンプルのデータから単木のバイオマスの算出から、林分1ヘクタールあたりのバイオマス算出、炭素貯留量の算出まで演習してみましょう。

31