システム農学

研究論文

水禽（アイガモ）の群れ行動の分析とシミュレータの開発

林孝

2008 年 24 巻 3 号 p. 147-155
発行日: 2008/07/10
公開日: 2015/09/20

DOIhttps://doi.org/10.14962/jass.24.3_147

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予備的調査によりアイガモ水田ではアイガモの過剰により無立毛区域「踏み池」が発生し、一方アイガモの不足により雑草が繁茂することが確認された。アイガモ水田における水稲・雑草管理を適正に行うためにはアイガモの行動制御が重要と考えられたことから、アイガモシミュレータ開発の前段として、実際のアイガモの位置、個体間距離、移動距離を測定する手法を開発した。アイガモの位置はアイガモ水田をカメラで鳥瞰図のように撮影し、田植機で移植した稲株を手がかりとして測定した。実測のアイガモの移動距離をパラメータとし、1)個体はランダムに移動する、2)近隣の数個体の重心に向かって移動する、3)滞留により環境が悪化するので良い環境を求める、の3項目を移動の原則とするシミュレーションプログラム(Qoid)を開発し、大小規模のアイガモ水田におけるアイガモ群遊泳のシミュレーションを行った。その結果、仮想のアイガモは水田内を隈なく遊泳するとともに個体間距離は実測値に近いものとなり、また近隣個体数を増減させることにより群の大きさを制御することができた。様々な形状の水田に対して仮想のアイガモが遊泳する様子を再現することができ、実際のアイガモ水田の設定、運営に示唆を与えると考えられた。

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2030年までの中国31省市自治区の食料需要予測

本田学, 新藤純子, 岡本勝男, 川島博之

2008 年 24 巻 3 号 p. 157-165
発行日: 2008/07/10
公開日: 2015/09/20

DOIhttps://doi.org/10.14962/jass.24.3_157

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都市化や高齢化といった人口構成の変化を考慮し，中国の食料需要量を省市自治区・都市農村別に予測した。予測モデルは人口部門と食料需要部門から成る。人口部門では，人口移動を考慮したコホートモデルを用いて将来人口を推計し，食料需要部門では，所得を外生変数として一人当たり食料需要量を予測した。データの精度が疑わしい場合は，文献を参考に補正を行った。推計の結果，食用穀物及び動物性食品の需要量は，2005年の1.94億t，0.60億tから，2030年の1.35億t，0.99億tへとそれぞれ変化した。都市化と農村部の所得増加が，穀物から動物性食品への需要シフトを引き起こす。しかし，一人当たり需要量の格差解消や高齢化により，動物性食品需要の伸び率は今後低下する。

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リモートセンシングデータによる回帰におけるブートストラップ法の利用

竹澤邦夫, 吉田康子, 二宮正士, 本郷千春, 徳井和久, 伊東明彦, 竹島敏明

2008 年 24 巻 3 号 p. 167-174
発行日: 2008/07/10
公開日: 2015/09/20

DOIhttps://doi.org/10.14962/jass.24.3_167

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リモートセンシングデータを用いて水稲の収量を推定するためには、予測誤差を小さくするとともにデータの値の僅かな変化によって推定値が大きくは変化しないようにする必要がある。また、データの中から特異なものである可能性があるものを抽出することは、データを吟味する上で有益である。そこで、回帰式が与える推定値の全体的な予測誤差とそれぞれのデータにおける個々の予測誤差を推定し、更に、それぞれの推定値がデータの値の僅かな変化に大きく左右されるか否かを判定するためにブートストラップ法を応用する方法を用いる。回帰式が与える推定値の全体的な予測誤差を推定する方法として「バイアス補正型ブートストラップ予測誤差」と「0.632ブートストラップ予測誤差」を推奨する。また、個々の予測誤差を利用してそれぞれのデータに重みを与えることによって予測誤差を減少させ、データの値の変化による推定値の変化を抑制する方法を提案する。更に、それぞれのデータにおける個々の予測誤差とデータの値の変化に対する応答を把握するためのグラフ化手法を示す。これらの方法を用いて、実際のリモートセンシングデータと水稲の収量データによる回帰式の作成を行ったところ、得られた結果は期待に沿ったものである。

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食品廃棄物コンポストに由来する油分および塩分がコマツナの生育に及ぼす影響

金元淑, 後藤基寛, 入江満美, 山口武則, 牛久保明邦

2008 年 24 巻 3 号 p. 175-182
発行日: 2008/07/10
公開日: 2015/09/20

DOIhttps://doi.org/10.14962/jass.24.3_175

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近年、中国経済の発展による都市規模の拡大や農村地域の都市化への加速に伴う人口密度の集中および生活水準の向上につれて、都市ごみ中の食品廃棄物の含有量が増加しつつある。このことは、都市ごみの無害化処理率が低く、野積みのごみに包まれ、環境汚染問題が顕在化している中国の都市ごみ処理に一層困難をもたらしている。食品廃棄物のコンポスト（堆肥）化は中国現状に適した有効な処理方法の一つである。しかし、食品廃棄物には油分や塩分が含まれており、これらの濃度も異なることから、食品廃棄物のコンポスト化過程にも影響を与えることやコンポストを土壌施用した際に植物障害を生じる可能性が考えられる。本研究では、食品廃棄物中の油分および塩分がコンポスト化過程に及ぼす影響ならびにコンポスト中の油分および塩分がコマツナの生育に及ぼす影響について、原材料にそれぞれ油分・塩分を添加してコンポスト化させ、その製造コンポストを用いて、化学分析・発芽試験並びに簡易幼植物栽培試験を用いて検討した。本研究により、食品廃棄物コンポストの原料に油分を36％まで含有してもコンポスト化が可能であり、作成したコンポストもコマツナへの生育抑制は見られず、コンポストとして使用可能であることが判明した。また、食品廃棄物コンポストの原料に塩分を8％まで含有してもコンポスト化は可能であり、作成したコンポストを用い、施用量を10a あたりに1ｔと仮定すると、コンポスト中の塩分含有量は乾物あたり8％以下であればコマツナの生育に影響はないことが判明された。

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衛星観測で得られた植生指数に対する生理生態学的な考察

永井信, 奈佐原(西田) 顕郎, 石原光則, 村岡裕由

2008 年 24 巻 3 号 p. 183-190
発行日: 2008/07/10
公開日: 2015/09/20

DOIhttps://doi.org/10.14962/jass.24.3_183

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衛星観測で得られた正規化植生指数（Normalized Difference Vegetation Index: NDVI）から展葉開始日や落葉終了日を推定するためには、衛星観測で得られたNDVIのある値が毎年同じ地表面の植生状態をとらえていることを確認する必要がある。そこで本研究は、冷温帯落葉広葉樹林を対象に、地上の分光放射計で得られたNDVIと、Terra衛星とAqua衛星に搭載したMODIS（Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer）センサで得られたNDVIから2004年から2006年の展葉開始日と落葉終了日を推定し、そのときに撮影した林冠写真を比較した。地上観測と衛星観測で得られたNDVIから推定した展葉開始日と落葉終了日に撮影した林冠写真は、それぞれ毎年ほぼ同じ地表面の植生状態をとらえていた。この結果、NDVIのある季節のある値は、毎年同じ地表面の植生状態をとらえていることが確認された。地上観測と衛星観測で得られたNDVIは、展葉期に増加し、落葉期に減少した。しかし、衛星観測で得られたNDVIの年最大値と年最小値の中間値を閾値として推定した展葉開始日は、実際よりも平均20日早く、落葉終了日は、実際よりも平均32日遅かった。

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技術論文

アメダスに準じた50mメッシュ月平均気温平年値図の作成法とその利用

植山秀紀

2008 年 24 巻 3 号 p. 191-198
発行日: 2008/07/10
公開日: 2015/09/20

DOIhttps://doi.org/10.14962/jass.24.3_191

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本報では、アメダス観測値に準じた50mメッシュ月平均気温平年値図の作成方法と、中山間地農業における利用法を示す。50mメッシュ図の作成に必要な、多数地点におけるアメダス観測値に準じた気温平年値は、Ueyama が提案した新しい気温推定法を用いて推定した。この気温推定法は、アメダスポイントと推定地点との温位差を、アメダスポイントにおける要素と推定地点における要素に分離して、アメダスポイントとの気温差をモデル化する手法である。そして、本報で作成された50mメッシュ図の利用法として、中山間地農業を対象とする、新規作物や新規栽培法導入の検討資料、そして、各圃場における作物毎の作型判定資料とする事を提案するとともに、既存研究成果を活用した50mメッシュ気温図の利用法について述べた。

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