Spatial and temporal analyses of forest structure and function at a catchment scale

2008 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 18710006
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Environmental dynamic analysis
• Research Institution: Gifu University
• Principal Investigator: MURAOKA Hiroyuki Gifu University, 流域圏科学研究センター, 教授 (20397318)
• Research Collaborator: NASAHARA Kenlo (西田 顕郎) 筑波大学, 生命環境科学研究科, 准教授 ; NAGAI Shin 海洋開発研究機構, 地球環境変動領域, 技術研究副主任 ; NODA Hibiki 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 学術研究補佐員 ; SAITOH Taku 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 研究員 ; YOSHINO Jun 岐阜大学, 工学研究科, 助教授 ; KOIZUMI Hiroshi 早稲田大学, 教育学部, 教授
• Project Period (FY): 2006 – 2008
• Keywords: 個葉光合成特性 / 葉面積指数 / フェノロジー / 衛星リモートセンシング / 生態系モデル / 気候変動

Research Abstract

本研究によって得られた成果として特記すべきことは次の3 点である。(1)年々の気象条件の違いは森林構成樹種の葉の形成に影響をもたらし,それが年間の光合成活動期間を変化させるために森林全体の炭素吸収量が年変動を示すことが明らかになった。(2)地形や微気象条件,植生分布が空間的に複雑である山岳地域では高解像度なシミュレーションモデルが必須であり,従来のモデルでは生態系炭素吸収量を大きく過大評価してしまうことが明らかになった。(3)個葉スケールでの光合成および反射・透過光スペクトル特性と葉群構造を考慮した放射伝達モデルと群落光合成モデルを組み合わせることにより,森林の光合成能力を表す衛星データ解析手法を新たに開発することができた。

Research Products

• [Journal Article] "Satellite Ecology" for linking ecology, remote sensing and micrometeorology from plot to regional scales for ecosystem structure and function study (2009)
  • Author(s): Muraoka H., Koizumi H.
  • Journal Title: Journal of Plant Research 122 Pages: 3-20
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 衛星観測で得られた植生指数に対する生理生態学的な考察 (2008)
  • Author(s): 永井信,奈佐原(西田)顕郎,石原光則,村岡裕由
  • Journal Title: システム農学 24 Pages: 183-190
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 生態プロセスとリモートセンシングを結ぶモデルの開発 (2008)
  • Author(s): 玉川一郎,吉野純,加納利生,安田孝志,村岡裕由,児島利治,石原光則,永井信,斎藤琢,李美善,牧雅康,秋山侃,小泉博
  • Journal Title: システム農学 24 Pages: 129-136
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Vertical integration of leaf area index in a Japanese deciduous broad-leaved forest (2008)
  • Author(s): Nasahara K.N., Muraoka H., Nagai S., Mikami H.
  • Journal Title: Agricultural and Forest Meteorology 148 Pages: 1136-1146
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Characteristics of leaf photosynthesis and simulated individual carbon budget in Primula nutans under contrasting light and temperature conditions (2008)
  • Author(s): Shen H., Tang Y., Muraoka H., Washitani I.
  • Journal Title: Journal of Plant Research 121 Pages: 191-200
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Photosynthetic characteristics and biomass distribution of the dominant vascular plant species in a high-arctic tundra ecosystem, Ny-Alesund, Svalbard: implications to their role in ecosystem carbon gain (2008)
  • Author(s): Muraoka H., Noda H., Uchida M., Ohtsuka T., Koizumi H., Nakatsubo T.
  • Journal Title: Journal of Plant Research 121 Pages: 137-145
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Phenological changes in respiration rate and annual carbon balance in a perennial herbaceous plant, Primula sieboldii (2007)
  • Author(s): Noda H., Muraoka H., Washitani I.
  • Journal Title: Journal of Plant Research 120 Pages: 375-383
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Seasonal variation in leaf properties and ecosystem carbon budget in a cool-temperate deciduous broad-leaved forest: simulation analysis at Takayama site, Japan (2006)
  • Author(s): Ito A., Muraoka H., Koizumi H., Saigusa N., Murayama S., Yamamoto S.
  • Journal Title: Ecological Research 21 Pages: 137-149
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Leaf and shoot ecophysiological properties and their role in photosynthetic carbon gain of cool-temperate deciduous forest trees. In: Kawatata H and Awaya Y (eds.) Global climate change and response of carbon cycle in the Equatorial Pacific and Indian Oceans and adjacent landmasses (2006)
  • Author(s): Muraoka H, Koizumi H
  • Journal Title: Elsevier Oceanography series vol. 73 Pages: 417-443
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 魚眼デジタルカメラ画像による林冠の開空域の自動識別と葉面積指数の推定 (2006)
  • Author(s): 三上寛了,西田顕郎,村岡裕由
  • Journal Title: 写真測量とリモートセンシング 45 Pages: 13-22
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 「衛星生態学」による山岳地流域圏生態系の機能評価 (2009)
  • Author(s): 村岡裕由,吉野純,斎藤琢,永井信,石原光則,野田響,児島利治,玉川一郎,大塚俊之,安田孝志
  • Organizer: 第56回日本生態学会大会
  • Place of Presentation: 盛岡
  • Year and Date: 20090000
• [Presentation] ササが優占する落葉広葉樹林林床における光環境と稚樹の光合成 (2009)
  • Author(s): 野田響,村岡裕由
  • Organizer: 第56回日本生態学会大会
  • Place of Presentation: 盛岡
  • Year and Date: 20090000
• [Presentation] 冷温帯落葉樹林(高山サイト)における,葉面積指数の総合的長期観測 (2009)
  • Author(s): 奈佐原顕郎,三上寛了,永井信,村岡裕由
  • Organizer: 第56回日本生態学会大会
  • Place of Presentation: 盛岡
  • Year and Date: 20090000
• [Presentation] Interdisciplinary research for carbon cycling in a forest ecosystem and scaling to a mountainous landscape in Takayama, central Japan. -Scaling from plot to landscape by "Satellite Ecology"- (2008)
  • Author(s): Muraoka H.
  • Organizer: Parallel session for Terrestrial Carbon Cycle Observation, "Asia-Pacific Workshop on Carbon Cycle Observations"
  • Place of Presentation: Tsukuba, Japan
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] A3 Foresight Program: Quantifying and predicting terrestrial carbon sinks in East Asia: toward a network of climate change research (2008)
  • Author(s): Muraoka H.
  • Organizer: Parallel session for Terrestrial Carbon Cycle Observation, "Asia-Pacific Workshop on Carbon Cycle Observations"
  • Place of Presentation: Tsukuba, Japan
  • Year and Date: 20080317-19
• [Presentation] 衛星生態学による山岳地生態系機能研究の展開 (2008)
  • Author(s): 村岡裕由
  • Organizer: 地球環境・食料・資源のための植物バイオ第160委員会,第4回研究会「地球温暖化への影響評価とその対策における工学と農学の接点」
  • Place of Presentation: 京都
  • Year and Date: 20080300
• [Presentation] 森林生態系の構造と機能の研究ネットワーク:高山サイトを拠点とした展開 (2008)
  • Author(s): 村岡裕由
  • Organizer: 大規模長期生態学専門委員会フォーラム「ネットワーク研究の可能性-大規模長期研究の展開」-日本生態学会第55回大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 20080000
• [Presentation] 山岳地域生態系の構造・機能の時空間分布解析 (2008)
  • Author(s): 村岡裕由,吉野純,斎藤琢,永井信,石原光則,李美善,児島利治,野田響,中田淳子,秋山侃,玉川一郎,安田孝志,小泉博
  • Organizer: 日本生態学会第55回大会
  • Place of Presentation: 福岡
  • Year and Date: 20080000
• [Presentation] 生態系構造・機能研究のネットワーク構築を目指した連携について (2007)
  • Author(s): 村岡裕由
  • Organizer: JaLTER-JapanFlux 合同シンポジウム「長期生態系モニタリングの現状と課題-温暖化影響と生態系応答」
  • Place of Presentation: つくば
  • Year and Date: 20071100
• [Presentation] Scaling photosynthesis from leaf to canopy: coupling leaf ecophysiology, optical property and canopy structure for analyzing ecosystem-scale carbon gain (2007)
  • Author(s): Muraoka H., Noda H., Nishida K.
  • Organizer: Japan-US Cooperatice Science Program "Phenotypic plasticity in response to environmental changes: scaling from the molecular to ecosystem levels."
  • Place of Presentation: Nikko, Japan
  • Year and Date: 20071023-26
• [Presentation] Scaling photosynthesis from leaf to canopy and regional scales: linking plant ecophysiology, remote sensing and modelling (2007)
  • Author(s): Muraoka H., Nishida K., Yoshino J., Koizumi H.
  • Organizer: 3rd EAFES / EcoSummit 2007 symposium "Toward mechanistic and integrated understanding on the terrestrial carbon dynamics. - Linking ecology, remote sensing and micrometeorology from plot to regional scales -"
  • Place of Presentation: Beijing, China
  • Year and Date: 20070522-27
• [Presentation] 冷温帯落葉広葉樹林におけるフェノロジーと雲被覆による影響が無いNDVI データの関連 (2007)
  • Author(s): 永井信,西田顕郎,石原光則,村岡裕由
  • Organizer: 日本リモートセンシング学会第42回(平成19 年度春季)学術講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20070510-11
• [Presentation] 落葉広葉樹林における地上観測データを用いたPRI とLUE の関係解析 (2007)
  • Author(s): 石原光則,永井信,西田顕郎,三枝信子,村岡裕由,秋山侃
  • Organizer: 日本リモートセンシング学会第42回(平成19 年度春季)学術講演会
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 20070510-11
• [Presentation] 中部山岳地帯における生態系機能評価の試み(岐阜大学21 世紀COE プログラム「衛星生態学創生拠点」活動報告) (2007)
  • Author(s): 村岡裕由, 吉野純, 斎藤琢, 李美善, 牧雅康, 児島利治, 西田顕郎, 玉川一郎, 秋山侃, 安田孝志, 小泉博
  • Organizer: 日本生態学会第54回大会
  • Place of Presentation: 松山
  • Year and Date: 20070000
• [Presentation] 個体から生態系スケールでの植物生理生態学 (2006)
  • Author(s): 村岡裕由
  • Organizer: 企画シンポジウム「分子レベルから生態現象へ-生理生態学の展開」 日本生態学会第53回大会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 20060000
• [Presentation] 冷温帯落葉広葉樹林の光合成能の季節変化とその年変動 (2006)
  • Author(s): 村岡裕由,小泉博
  • Organizer: 日本生態学会第53回大会
  • Place of Presentation: 新潟
  • Year and Date: 20060000
• [Presentation] Phenological changes in respiration of spring plant Primula sieboldii (2006)
  • Author(s): Noda H., Muraoka H., Washitani I.
  • Organizer: 2nd. Scientific Congress of East Asia Federation of Ecological Societies
  • Place of Presentation: Niigata, Japan
  • Year and Date: 20060000
• [Presentation] 森林の葉面積指数(LAI)の時系列観測と,それによる衛星推定LAI の検証 (2006)
  • Author(s): 西田顕郎,村岡裕由
  • Organizer: 日本写真測量学会平成18年度年次学術講演回
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20060000
• [Presentation] 多層モデル逆解析によって,衛星の分光情報から森林樹冠の光合成と呼吸を推定する (2006)
  • Author(s): 西田顕郎,村岡裕由
  • Organizer: 日本写真測量学会平成18 年度年次学術講演回
  • Place of Presentation: 横浜
  • Year and Date: 20060000
• [Presentation] 冷温帯落葉広葉樹林(高山サイト)の炭素吸収過程 (2006)
  • Author(s): 村岡裕由,西田顕郎,村山昌平,三枝信子,小泉博
  • Organizer: 環境省地球環境研究総合推進費戦略プロジェクトワークショップ「システムアプローチで 見えてきた東アジア陸域生態系の炭素動態」
  • Place of Presentation: 東京・早稲田大学井深大記念ホール
  • Year and Date: 2006-10-14
• [Presentation] 放射伝達モデル逆計算による炭素吸収モデル (2006)
  • Author(s): 西田顕郎,村岡裕由
  • Organizer: 環境省地球環境研究総合推進費戦略プロジェクトワークショップ「システムアプローチで見えてきた東アジア陸域生態系の炭素動態」
  • Place of Presentation: 東京・早稲田大学井深大記念ホール
  • Year and Date: 2006-10-14
• [Book] 光合成研究法 (北海道大学低温科学研究所・日本光合成研究会共編) (同化箱法による器官や個体レベルのガス交換) (2009)
  • Author(s): 野田響・村岡裕由
  • Total Pages: 678z