自然環境下のオゾン濃度の漸増が熱帯季節林の水利用効率に及ぼす影響の解析
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20H03039
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 40010:Forest science-related
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| Research Institution | Forest Research and Management Organization |
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Principal Investigator |
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)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
壁谷 直記 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 (40353651)
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)
植山 雅仁 大阪公立大学, 大学院農学研究科, 准教授 (60508373)
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)
宮沢 良行 九州大学, キャンパス計画室, 学術推進専門員 (80467943)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,810,000 (Direct Cost: ¥13,700,000、Indirect Cost: ¥4,110,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,730,000 (Direct Cost: ¥2,100,000、Indirect Cost: ¥630,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,510,000 (Direct Cost: ¥2,700,000、Indirect Cost: ¥810,000)
Fiscal Year 2020: ¥8,320,000 (Direct Cost: ¥6,400,000、Indirect Cost: ¥1,920,000)
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| Keywords | 水利用効率 / 熱帯季節林 / 水蒸気交換量 / CO2交換量 / オゾン濃度 / CO2濃度 / 観測タワー / カンボジア王国 / 熱収支特性 / 二酸化炭素 / オゾン / スギ・ヒノキ林 / オゾン濃度計 / 比較試験 |
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| Outline of Research at the Start |
二酸化炭素と対流圏のオゾンは、ともに自然大気中で緩やかに増加し続けている。二酸化炭素の増加は森林生態系の水利用効率を上昇させ、オゾンの増加はこれを低下させる影響があることが、実験などから知られている。そこで本課題では、これまで全くデータが得られていない熱帯の乾燥常緑林を対象に、生態系の水利用効率に対する「二酸化炭素とオゾンの相反する作用」は、自然環境下でどちらがどの程度卓越するのか？という問題を設定した。これを解明するために、カンボジア国の常緑林で、水・炭素循環に関わる諸量とオゾン濃度の連続観測を行うとともに、観測データに基づく評価モデルを構築し、近未来の水利用効率の変動予測を試みる。
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| Outline of Annual Research Achievements |
大気中のオゾン濃度および二酸化炭素濃度の上昇が森林生態系の水利用効率に及ぼす影響に関して、本課題で調査対象としている熱帯の乾燥常緑林の現地観測地（カンボジア王国）に渡航し、状況の把握を行った。現地にはコロナ禍のために２年以上渡航ができていなかったが、渡航・帰国要件の緩和に伴って課題開始後初の渡航を行ったところ、観測タワーが倒木の影響で損壊していたほか、電源システムや機器の劣化が顕在化していた。そこで現地の共同研究者と協議を行い、修繕の手続きを進めてもらうとともに、代替機器や修理のための部材を準備して再渡航した。その結果、気象観測機器とこれを稼働させるための電源システムを交換・修繕したほか、現地に水蒸気・二酸化炭素交換量の測定機器を設置することができた。
また、カンボジア王国で蓄積してきたデータに基づいて、熱帯の乾燥常緑林の熱収支がスーパーエルニーニョによる高温・乾燥の乾季を経た後に、どのように復旧しているかについての解析を行った。その結果、異常な顕熱・潜熱配分が生じた2016年の乾季直後の雨季には、例年程度の降水があったにも関わらず、それ以前に強い乾燥下にあったことの影響が森林の熱収支に現れていたことが判明した。しかし、2019年・2020年の熱収支特性はほぼ旧に復しており、観測現地周辺の森林生態系自体は大きく損傷するには至らなかったことが分かった。
さらに、本課題で並行して調査を行ってきた関東地方のスギ・ヒノキ人工林での水利用効率について観測値を整理して、九州地方で取得されていた値と季節変動特性の比較を行った。その結果、両者の水利用効率は蒸発散量の小さい冬季に最大になるが、九州では冬から夏にかけて緩やかに減少を続けた後に反転するのに対し、関東では増減を繰り返しながら晩夏に最小となるという、やや異なる傾向があることが明らかになった。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
コロナ禍における渡航要件の厳格化によって課題開始後2年間現地への渡航ができず、さらにその間に観測タワーおよび観測地の電源システムが損壊していたため、現地での機器設置が遅れているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
熱帯の乾燥常緑林で引き続き劣化していた観測施設の復旧作業を進めながら、オゾン濃度計の設置を行い、既設の水蒸気・二酸化炭素濃度変動計による観測値と対比しながら、雨季・乾季におけるオゾン濃度と水利用効率の変動について、比較解析を実施する。現地観測から両者の値に明瞭な傾向が抽出できた場合には、これを報告するとともに、モデルによる予測評価の解析や他の観測値との比較解析に組み込んでいく。合わせて、熱帯常緑林の水循環測定機器・施設の再整備を進め、観測現地を含む流域での水収支との対比や、樹木の蒸散へのオゾン濃度変化の影響に関する解析を実施する。
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Report
(2 results)
Research Products
(3 results)
