「水循環基本法」に見られるように、安心・安全な水供給は地域の資源管理、防災対策、地方創成などを進める上での要である。流域の水資源管理では、上流域への森林への期待も大きい。一方で、国内の人工林は植林から50年以上が経過し、高齢級化している。森林林業基本法に定められた「森林・林業基本計画」では、積極的な森林管理による水源涵養機能の強化の必要性が示されている。そのため、森林管理と水源涵養機能の一体的な評価が可能となるシステムが求められている。とくに、ヒノキやスギ人工林での強度間伐を行った際に、林分状況によっては、施業を行った際に顕著な流量増加が確認されない流域が存在した。すなわち、森林管理に対する水流出変化の要因を解明するために、施業による立木密度減少は上層木の蒸発散の減少や樹冠遮断量減少（水入力量の増加）をもたらす一方で、間伐施業等による林内光環境の増加は、林床植生の蒸発散量増加（水損失量の増加）をもたらすことが推察される。このことは、間伐や皆伐による森林施業による上層木減少にともなう林床到達雨量増加と林内環境の変化による林床植生増加にともなう水損失量増加の相関関係を明確にすることが、森林流域の水源涵養機能の定量評価化では重要であることを示唆している。従来、森林管理指標である立木密度、平均の胸高直径（DBH）、平均樹高等は、木材生産を効率的に行うための指標として用いられてきた。一方、森林の水源涵養機能が強調される中で、森林状態と水流出量変化については、一部の流域試験研究を除くと、ほとんど進んでいない現状にある。今後、森林流域における水源涵養機能の定量的評価を行い、この機能向上を目指した効率的な森林管理を実施するためには、森林管理と水資源管理を一体的に行う手法の確立が求められる。

Sixty-five percent of Japanese land is covered by forests. More than 40% of the forest is consists by Japanese cedar and cypress plantation. Forest thinning is essential for maintaining forest stand conditions and hydrological processes in devastated plantation forest. Recent studies demonstrated that intensive 50-60 % thinning can increase infiltration rate and reducing the opportunities of overland flow and soil surface erosion by recovering understory vegetation. Thinning generally reduces canopy interception and evapotranspiration. Thus, net precipitation reaching ground surface after thinning increases compared to the pre-thinning condition. Such increases in effective rainfall promote greater amount of groundwater recharge after the thinning. However, no quantitative assessment has been conducted for evaluating the effects of intensive thinning (removal of stems > 50%) on runoff and sediment discharge at a watershed scale. We investigated runoff responses after 50% thinning in nested headwater catchments. Our nested observations permitted us for examining the scaling effects on runoff responses after forest thinning. 50% of the stems were removed by strip thinning in 17 ha treatment catchment, 9 ha catchment remained untreated as a control. We installed 4 nested gauging stations in treated and control catchments with 3 to 10 ha of drainage areas. Runoff in each nested gauging station was analyzed using the paired-catchment approch for the pre- and the post-thinning periods.