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東ユーラシア低~高緯度域を縦断した大気-森林生態系の物質交換機能解明

Planned Research

Project AreaDigital biosphere: integrated biospheric science for mitigating global environment change
Project/Area Number 21H05316
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (IV)
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

熊谷 朝臣  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (50304770)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 村岡 裕由  岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (20397318)
福田 健二  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30208954)
久米 朋宣  九州大学, 農学研究院, 教授 (30816393)
清水 貴範  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40353726)
中路 達郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (40391130)
斎藤 琢  岐阜大学, 高等研究院, 准教授 (50420352)
植山 雅仁  大阪公立大学, 大学院農学研究科, 准教授 (60508373)
小林 真  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (60719798)
日浦 勉  東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70250496)
飯田 真一  国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70375434)
市榮 智明  高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (80403872)
宮沢 良行  九州大学, キャンパス計画室, 学術推進専門員 (80467943)
中村 誠宏  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (80545624)
Project Period (FY) 2021-09-10 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥248,820,000 (Direct Cost: ¥191,400,000、Indirect Cost: ¥57,420,000)
Fiscal Year 2025: ¥34,580,000 (Direct Cost: ¥26,600,000、Indirect Cost: ¥7,980,000)
Fiscal Year 2024: ¥34,060,000 (Direct Cost: ¥26,200,000、Indirect Cost: ¥7,860,000)
Fiscal Year 2023: ¥34,320,000 (Direct Cost: ¥26,400,000、Indirect Cost: ¥7,920,000)
Fiscal Year 2022: ¥35,880,000 (Direct Cost: ¥27,600,000、Indirect Cost: ¥8,280,000)
Fiscal Year 2021: ¥109,980,000 (Direct Cost: ¥84,600,000、Indirect Cost: ¥25,380,000)
Keywords乱流フラックス / 光合成・蒸散 / 気孔・群落コンダクタンス / 植物生理生態 / 大規模野外操作実験
Outline of Research at the Start

本計画研究では、東ユーラシア低~高緯度域を縦断する様々なサイトの生態系機能及びその環境応答メカニズムの相違点・類似点を理解することを目的としている。
この目的の達成のために、時空間分解能の高いフラックスタワー観測により生態系スケールの光合成・蒸散を検知する。高緯度から低緯度を縦断する多地点でのフラックス観測と詳細なプロセス解析は、長期・広域の生物圏・生態系機能変動の解明と予測の根幹であるとともに、人工衛星やモデルによる生態系機能の推定アルゴリズムの開発と精度向上に寄与する。さらに、特に気候変動条件下等の未知の環境と生態系機能の因果関係の精緻な情報を得るために大規模野外操作実験を積極的に行う。

Outline of Annual Research Achievements

昨年度に引き続き、フラックスタワー既設のフラックス観測地の観測再開、観測システム不調の回復、これまでの観測継続が順調に進んでおり、データ蓄積が進んでいる。また、これも昨年度引き続き、また、東ユーラシア域における69サイトのフラックスデータベースの構築作業も順調に進行中であり、データ品質高度化の作業の中で、順次1次解析が行われている。
数理モデルの構築、数理解析技術の高度化を継続し、1次解析結果を出し始めた。特に、マレーシア熱帯雨林の10年の蓄積を誇るフラックスデータの解析結果により、当該年帯雨林のエルニーニョ南方振動(ENSO)に対する環境応答の詳細が明らかになりつつあり、世界的にインパクトの強い論文成果が見込まれている。
特に、北海道大学苫小牧研究林においては、キャンペーン観測を見込んだ長期観測システムの整備と大規模野外実験のための設備整備が加速されており、順次、基礎データの取得が行われている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

新型コロナ感染蔓延の影響で修正を余儀なくされた計画は、完全に、かつ、当初計画よりもむしろ良好に修正・改善されたと考えている。コア研究サイトを国内に集中したことにより、精緻な観測・解析を行うことができ、結果として、当初想定していたよりも高度な研究成果が得られそうであるからである。
一方で、当初予定していた海外における研究も少しずつ再開されており、明らかに良い成果が得られる兆しがみられる。また、これまでの蓄積・既往データのアーカイブ化が順調に進展している。よって、当該年度の進捗状況は「順調に進展している」と判断できた。

Strategy for Future Research Activity

全体計画を勘案して、次年度が観測システム整備の最終年度であると考えている。そうでなければ、継続した良好な観測データは取れないし、なにより、大規模野外実験では実験装置設定の後、観測データが”馴れる”までの時間を考慮する必要がある。よって、次年度の最優先項目は、引き続き、観測体制整備であり、その目標は、観測体制整備完了である。
当然、データアーカイブの整備、既存・順次取得データの解析、モデル開発を含む数理解析技術の高度化は、これまで通り行っていく。

Report

(2 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2022 2021

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 2 results)

  • [Journal Article] Response of microorganisms to a 5-year large-scale nitrogen loading in immature volcanic ash soil in an oak-dominated forest2022

    • Author(s)
      Yokobe Tomohiro、Tokuchi Naoko、Hyodo Fujio、Tateno Ryunosuke、Hiura Tsutom
    • Journal Title

      Applied Soil Ecology

      Volume: 177 Pages: 104537-104537

    • DOI

      10.1016/j.apsoil.2022.104537

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Vertical and horizontal light heterogeneity along gradients of secondary succession in cool‐ and warm‐temperate forests2022

    • Author(s)
      Matsuo Tomonari、Hiura Tsutom、Onoda Yusuke
    • Journal Title

      Journal of Vegetation Science

      Volume: 33 Issue: 3

    • DOI

      10.1111/jvs.13135

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Evaluating the soil microbe community‐level physiological profile using <scp>EcoPlate</scp> and soil properties at 33 forest sites across Japan2022

    • Author(s)
      Nakamura et al.
    • Journal Title

      Ecological Research

      Volume: 37 Issue: 3 Pages: 432-445

    • DOI

      10.1111/1440-1703.12293

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effects of climate on the tree ring density and weight of Betula ermanii in a cool temperate forest in central Japan2022

    • Author(s)
      Shen Yudong、Takata Katsuhiko、Kudo Kayo、Muraoka Hiroyuki、Saitoh Taku M.、Hirano Yu、Yasue Koh
    • Journal Title

      Trees

      Volume: 36 Issue: 5 Pages: 1597-1605

    • DOI

      10.1007/s00468-022-02315-y

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effects of bedrock groundwater discharge on spatial variability of dissolved carbon, nitrogen, and phosphorous concentrations in stream water within a forest headwater catchment.2021

    • Author(s)
      Egusa, T., Kumagai, T., Oda, T. and Ohte, N.
    • Journal Title

      Hydrological Processes

      Volume: 35

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Estimation of sub-annual inter-catchment groundwater flow using short-term water balance method2021

    • Author(s)
      Egusa, T., Oda, T., Sato, T. and Kumagai, T.
    • Journal Title

      Hydrological Processes

      Volume: 35

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Importance of calibration in determining forest stand transpiration using the thermal dissipation method2021

    • Author(s)
      Fujime, N., Kumagai, T., Egusa, T., Momiyama, H. and Uchiyama, Y.
    • Journal Title

      Agricultural and Forest Meteorology

      Volume: 301-302 Pages: 108356-108356

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Model analysis of forest thinning impacts on the water resources during hydrological drought periods2021

    • Author(s)
      Momiyama, H., Kumagai, T. and Egusa, T.
    • Journal Title

      Forest Ecology and Management

      Volume: 499 Pages: 119593-119593

    • Related Report
      2021 Annual Research Report
    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2021-10-22   Modified: 2025-04-17  

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