| Project/Area Number |
24K01814
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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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 | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
戸田 求 広島大学, 統合生命科学研究科(総), 講師 (40374649)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大島 和裕 周南公立大学, 情報科学部, 准教授 (40400006)
横沢 正幸 早稲田大学, 人間科学学術院, 教授 (80354124)
西岡 正恵 (石原正恵) 京都大学, フィールド科学教育研究センター, 准教授 (90594367)
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| Project Period (FY) |
2024-04-01 – 2028-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥18,070,000 (Direct Cost: ¥13,900,000、Indirect Cost: ¥4,170,000)
Fiscal Year 2027: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2026: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2025: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2024: ¥10,530,000 (Direct Cost: ¥8,100,000、Indirect Cost: ¥2,430,000)
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| Keywords | 大気ー植生動態モデル / 老齢林 / 台風撹乱 / 森林構造複雑性 / 気温緩衝能 |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では、「老齢天然林の気温緩衝能」―温暖化による森林内部の気温増加影響を森林自身が緩和・軽減する効果―、の評価研究を老齢林に着目して行う。主に日本の冷温帯森林を対象とし、研究期間前半では老齢林における林内外気象（温度・湿度）の野外計測、森林構造の特性値評価、そして老齢林構造と林内気象の時間変化を記述する大気－植生動態モデルによる評価・検証を行う。研究期間後半では同モデルと気候変化シナリオおよび台風撹乱シナリオを用いて老齢林動態と気温緩衝能の将来予測シミュレーション実験を行う。本研究課題を通して将来気候下での温暖化対応策を考える上で重要な老齢林の気候緩衝能に関連する役割を科学的に考察する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題目的は、冷温帯から暖温帯の老齢林生態系を対象に将来の気候変化が極端な気象現象を伴って森林生態系の機能や構造に及ぼす影響を適切に評価する数値モデルを開発し、撹乱後の生態系機能の回復度を評価・予測することである。具体的には、森林生態系の気温緩衝能に着目し気候撹乱による森林構造動態と気温緩衝能との関係性を定量的に調査する。この研究を行う上で、我々は以下の小課題を重要項目として設定している。（１）数値モデル改良に必要な3次元点群野外計測に基づく森林構造解析、（２）当該森林での多地点気温計測に基づく気温緩衝能の定量化、（３）暖温帯の典型的な極端気象現象である台風の将来気候シナリオ開発、そして（４）（１）－（３）の知見に基づく大気ー植生動態モデル（MINoSGI)の開発と将来気候シミュレーションの実施による森林構造動態ー気温緩衝能の関係性評価、に取り組んでいく。研究期間1年目では、（１）、（２）を中心に広島県中央部および京都大学研究林のブナ林を対象に3次元点群計測データの収集と解析、森林群落内外における気温データの収集と解析を行った。これらの調査結果の一部はすでに研究分担者との間で取りまとめられ、現在国際学術雑誌に投稿中である（Toda et al., submitted)。（３）については、研究分担者と3回のミーティングを重ね、近年の日本付近（主に太平洋から瀬戸内域）で発生した台風のパターン解析を行った。研究2年目では課題（１）－（３）についてさらに重点的に取り組むと同時に、夏に予定されている研究分担者との第4回目研究ミーティングを行い、（１）－（３）の進捗報告ならびに（４）に関連した数値モデルの開発状況についての打合せを実施する。このように、研究は着々と行われている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
2024年度（1年目）では森林構造の複雑性評価に係る野外観測と気温分布計測を対象老齢林分で滞りなく進めることができ、データの収集・解析も順調に行われた。その結果、すでに論文一報を国際誌に提出（現在査読中）段階であり、2025年3月国内学会でも発表を完了した。また、現在気温緩衝能に関連する学術論文を取りまとめており、当初からの構想に基づいて2025年度（2年目）夏までには投稿する運びである。さらに、概要に記した課題（３）については、2024年度から進めている研究分担者との綿密に取りまとめられたミーティングの結果、2025年度上半期中には台風撹乱の影響を簡易的に表記できる気候シナリオが作成できる予定であり、ここまでの成果についても国内学会発表ですでに公表された。一方で、当初は野外観測による構造複雑性評価はより多点地域での実施を計画していたが、適切な観測地の選定が困難であった。これは、本課題目的の台風撹乱評価を行うことと関連し撹乱を受けた森林での調査が必要だが、撹乱後の時間経過が短い森林地が簡単に見つからなかったことが理由として挙げられる。そこで、2025年度では研究分担者に全国の大学研究林関連施設とコンタクトをとってもらうなどさらに協議を重ねて複数地点での計測実施を行う計画である。また、課題（４）の数値モデル研究は当初から2年目以降から本格スタートと設定しているが、初期のコーディングはすでに完成しており実施準備はすでに万全である。研究分担者との8月実施予定の全体ミーティングでは課題（３）の気候変化シナリオの完成を予定しており、このシナリオを用いた計算結果を2025年度下半期にかけて議論することとなる。以上より、本課題の進捗状況は極めて良好な段階にあるといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまでの概要および進捗状況とも重なるが、今後の研究では二つの方向性を検討する。一つ目は野外観測データの収集、二つ目は台風撹乱を加味した気候変化シナリオ構築の継続と撹乱対応の数値モデル開発着手である。2024年度の点群野外データの解析を受けて、森林構造の複雑性評価を行う際には斜面の比較的緩やかな場所を選定することが計算精度に好影響を与えることがわかった。しかしながら、日本の森林のほとんどは地形が急峻で計測に理想的な場所は限られている現状から、解析前段階で行われるデータ処理に多くの時間を要することとなった。2025年度の観測に関連する重要事案にはデータ処理の高度化と観測適地の森林選定であり、できるだけ早急に対応する。また、二つ目の研究事案に関連して、構築中の気候シナリオデータの早期完成とともに数値モデル開発研究を実施する。2025年8-9月予定の全体ミーティングまでには数値モデルプロトコルを提示し、極端な森林崩壊現象を考慮した気候シナリオ計算から得られる気温緩衝能を出力させ今後の中心的議論とする。これまで同様に海外の最新研究の動向に注視し、研究分担者との連携をより一層深めて課題解決を図る。
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