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陸水系におけるガス交換の研究

Research Project

Project/Area Number 11213209
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Biological Sciences
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

檜山 哲哉  名古屋大学, 地球水循環研究センター, 助教授 (30283451)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 中村 俊夫  年代測定総合研究センター, 教授 (10135387)
吉田 尚弘  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60174942)
玉川 一郎  岐阜大学, 工学部, 助教授 (40273198)
Project Period (FY) 1999 – 2001
Project Status Completed (Fiscal Year 2001)
Budget Amount *help
¥20,800,000 (Direct Cost: ¥20,800,000)
Fiscal Year 2001: ¥6,900,000 (Direct Cost: ¥6,900,000)
Fiscal Year 2000: ¥6,800,000 (Direct Cost: ¥6,800,000)
Fiscal Year 1999: ¥7,100,000 (Direct Cost: ¥7,100,000)
Keywords陸水系 / 様々な陸域生態系 / 都市二次林 / 水田 / CO_2・水・熱フラックス / NEP / TDLAS / メタンフラックス / CO_2の施肥効果 / GPP(光合成総生産量) / NEP(生態系純生産量) / SR(土壌呼吸量) / 地球温暖化 / 気孔コンダクタンス / CO_2収支のimbalance / 土壌呼吸起源大気 / 人為起源大気 / バックグラウンド大気 / 移流
Research Abstract

森林や水田等、陸水系を構成する様々な陸域生態系における温室効果ガスの、主に大気との間の交換過程を明らかにすることを目的に研究を行った。今年度は、CO_2の施肥を直接被る都市一次林でのCO_2・水・熱輸送量を季節変化〜年々変動スケールで明らかにした。また、メタンの主要な放出源である水田からのメタンフラックスを季節変化スケールで明らかにした。
都市一次林でのCO_2・水・熱輸送量(フラックス)の長期モニタリングは、樹冠上(21m)に設置した乱流計測機器と土壌呼吸チャンバーによる土壌呼吸測定から、NEP(Net Ecosystem Production)とSR(Soil Respiration)の季節変化をそれぞれ求めた。1999年4月から2002年12月にかけての観測結果から、年間のCO_2収支を求めた結果、NEP=-6.6(tCha-1year-1)、SR=5.9(tCha-1year-1)となり、他の森林生態系と比べて、NEPは比較的大きい森林であることがわかった。
水田におけるメタン(CH_4)フラックスは、TDLAS(Tunable Diode Laser Absorption Spectrometer)と超音波風速計を用い、渦相関法により評価した。長期観測の結果、水田における地表面状態を反映したCH_4フラックスの明瞭な季節変化が観測できた。大きなCH_4の放出は、夜間、安定成層化した状態で地表面付近に貯まったCH_4が、明け方大気が不安定となる際に大気上方へと輸送される場合に観測された。スペクトル解析の結果から、大きなCH_4フラックスが観測される際には、比較的低周波領域の渦(スケールの大きな渦)によって輸送されていることが明らかとなった。耐久性を有し、かつCH_4の濃度変動を直接測定できるTDLASは、日変化レベルから季節変化レベルにおいて、CH_4フラックスの長期観測に適していることがわかった。

Report

(3 results)
  • 2001 Annual Research Report
  • 2000 Annual Research Report
  • 1999 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All Other

All Publications (15 results)

  • [Publications] Takahashi, H.A., Konohira, E., Hiyama, T., Minami, M., Nakamura, T., Yoshida, N.: "Diurnal variation of CO_2 concentration, D143C and d13C in an urban forest : estimate of the anthropogenic and biogenic CO_2 contributions"Tellus. 54B(in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Nakagawa, F., Yoshida, N., Sugimotn, A., Wada, E., Yoshioka, T., Ueda, S., Vijarnsorn, P.: "Stable isotope and radiocarbon compositions of methane emitted from tropical rice paddies and swamps in Southern Tailand"Biogeochemistry. (in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] 小栗秀行, 檜山哲哉: "都市二次林におけるCO_2・熱フラックスの季節変化"水文・水資源学会誌. 15(in press). (2002)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Takahashi, H.A., Hiyama, T., Konohira, E., Takahashi, A., Yoshida, N., Nakamura, T.: "Balance and behavior of carbon dioxide at an urban forest inferred from the isotopic and meteorological approaches"Radiocarbon. 43(in press). (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Ohta, T., Hiyama, T., Tanaka, H., Kuwada, T., Maximov, T.C., Ohata, T., Fukushima, Y.: "Seasonal variation in the energy and water exchanges above and below a larch forest in eastern Siberia"Hydrological Processes. 15. 1459-1476 (2001)

    • Related Report
      2001 Annual Research Report
  • [Publications] Hiyama,T.: "Effects of land surface patches to the distribution of surface fluxes and those aggregation processes"Research Report of IHAS. No.7. 148-153 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Yoshida,N.: "Constraining the atmospheric N2O budget from intramolecular site preference in N2O isotopomers"Nature. 405. 330-334 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] 田中広樹: "北方落葉樹林における光合成・蒸散特性の季節変化-樹冠単層モデルを用いた解析-"日本林学会誌. 82. 259-267 (2000)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Takahashi,H.: "Balance and behavior of carbon dioxide at an urban forest inferred from the isotopic and meteorological approaches"Radiocarbon. (In press). (2001)

    • Related Report
      2000 Annual Research Report
  • [Publications] Hiyama, T., M. Sugita, H., Bergstrom and M. Molder: "Wind speed measurements in upper and lower boudary layer to determine regional momentum fluxes"Agricultural and Forest Meteology. 98-99巻. 145-158 (2000)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Tsunogai, U., N. Yoshida and T. Gamo: "Carbon isotopic compositions of C2-C5 hydrocarbons and methyl chloride in urban, coastal, and maritime atmospheres over the western North Pacific"Journal of Geophysical Research. 104巻. 16033-16039 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] Nakamura, T.: "Archaeological and geological applications of 14C dating with a Tandetron AMS at Nagoya University"Bulletin of National Museum Japanese History. 81巻. 451-462 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] 中村俊夫、丹生越子、小田寛貴: "加速器質量分析による高精度14C年代測定"月刊「地球」. 26巻. 14-22 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] 檜山哲哉: "湿度(牛山素行編「身近な気象・機構調査の基礎」)"古今書院. 45-67 (2000)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report
  • [Publications] 中村俊夫: "放射性炭素法(長友恒人編「考古学のための年代測定学入門」)"古今書院. 1-36 (1999)

    • Related Report
      1999 Annual Research Report

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Published: 1999-04-01   Modified: 2018-03-28  

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