2018 Fiscal Year Annual Research Report
Comprehensive analysis on the estimation potential of photosynthesis by solar induced chlorophyll fluorescence
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18H03350
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
加藤 知道 北海道大学, 農学研究院, 准教授 (60392958)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
彦坂 幸毅 東北大学, 生命科学研究科, 教授 (10272006)
小林 秀樹 国立研究開発法人海洋研究開発機構, 北極環境変動総合研究センター, ユニットリーダー代理 (10392961)
市井 和仁 千葉大学, 環境リモートセンシング研究センター, 教授 (50345865)
野田 響 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 主任研究員 (60467214)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | リモートセンシング / CO2吸収量 / 生態系タイプ / 生態系モデル / 分光観測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
テーマ① SIF生成・放出・消散に関する個葉/生態系プロセスの検証:室内実験による個葉ストレス環境下での、SIF・PRI・光合成の関係について、調べた(Hikosaka and Noda, 2018, PCE)。また超高分解能分光放射計QEpro（OceanOptics社）2台（O2-A用とO2-B用）、をつくば市真瀬の水田に設置し、10-60秒間隔で、上向き半球（コサインコレクタ付き）・下向き半球（コサインコレクタ付き）・下向き25度（ベアファイバー）および閉鎖（ダークカレント用）の4つのチャンネルを光ファイバチャンネル（LEONI社特注）で切り替えた。同時に他の分解能分光放射計HR4000、FLAME(いずれもOceanOptics社)も設置し、5つの性能をもつ分光放射計を設置し、４月から１２月まで測定した。現在はデータを処理しSIFを計算中である。
テーマ② SIF-光合成機能関係の生態系タイプ間の差における制御要因の解明：GPP-SIF関係の解明については、テーマ①でのSIF計算作業からのデータを待っている。衛星データについてはGOSATの観測点データを収集および解析中である。
テーマ③ SIFモデル-データ融合による生態系炭素循環の推定精度の評価：森林３次元放射伝達モデルは、FLiESをSIFを取り扱う物理過程に特化させ、また個葉エネルギー分配および光合成計算モジュールを導入することで、森林内のSIF放出・消散過程を空間的に再現するモデルの基礎を構築した。生態系プロセスモデルへの組み込みは、モデル基礎部分を構築中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
テーマ① SIF生成・放出・消散に関する個葉/生態系プロセスの検証:室内実験による個葉モデル構築は、非常に順調に進んでいる。一方で、超高分解能分光放射計によるSIF観測は、データ精度の検証に時間が多少かかっており、今後は観測体制やデータ解析ステップに工夫が必要であることがわかった。
テーマ② SIF-光合成機能関係の生態系タイプ間の差における制御要因の解明：GPP-SIF関係の解明については、あまり進んでいないが、中程度分解能分光放射計によるデータからの初歩的な解析では生態系間での大きな差があることが期待された。衛星データについてはGOSATの観測点データの有効性を検証する必要があり、多少の時間がかかることがわかっているが概ね順調に進んでいる。
テーマ③ SIFモデル-データ融合による生態系炭素循環の推定精度の評価：森林３次元放射伝達モデルは、基礎部分構築が済み、野外サイトにおける検証の準備が順調に進んでいる。生態系プロセスモデルへの組み込みも順調に進んでいる。
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| Strategy for Future Research Activity |
テーマ① SIF生成・放出・消散に関する個葉/生態系プロセスの検証:室内実験による個葉モデルの構築は、他の条件下へ展開する。また超高分解能分光放射計によるデータは引き続き処理し、SIFを計算するとともに、解像度の違いや、計算手法の違いによるSIF強度の差を調べる。また別サイトデータも解析を始める。
テーマ② SIF-光合成機能関係の生態系タイプ間の差における制御要因の解明：GPP-SIF関係の解明については、テーマ①でのSIF計算作業が終わり次第進める。衛星データについてはGOSATの観測点データを引き続き収集および解析を行う。
テーマ③ SIFモデル-データ融合による生態系炭素循環の推定精度の評価：森林３次元放射伝達モデルは、FLiES-SIFを岐阜県高山市のフラックスサイトに対して適用し、推定精度の検証を行う。生態系プロセスモデルへの組み込みは、引き続きモデル基礎部分を構築する。
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