2019 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の葉・太陽の角度に対する依存性を調べた。また超高分解能分光放射計QEpro（OceanOptics社）をつくば市真瀬の水田および岐阜県高山市に設置し、5-10分間隔で測定されたスペクトルから、スペクトラルフィッティング法でO2-A SIFを計算した。その結果は、他の研究によるものと同等強度になり、観測がうまくいっていることがわかった。一方で、露光時間の調整や、光スイッチに問題が多発し、欠測も多く発生したが、概ね解決されたため、次年度よりスムースな観測が期待される。
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。テーマ①で測定された地上SIFは、衛星GOSATによるSIFとの同様の季節変化を示しており、両観測が一貫性のあるものであることが示唆された。
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：SIFを取り扱う森林３次元放射伝達モデルFLiES-SIFのプロトタイプが完成し、記述論文を投稿した（Sakai et al., in submission）。さらにTKYサイトにおけるSIFおよびGPPの再現検証実験を行った。その結果、TKYにおける観測SIFをある程度再現することが可能になった。
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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観測もプロトコルが安定してきており、2019年シーズンよりTKY,MSEなど複数サイトのSIFデータが取得されている。
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：中程度分解能分光放射計によるSIFデータと高分解分光放射データによるSIFの比較が進んでおり、過去データへのスケーリング係数の適用までもう少しのところまで来ている。さらに衛星データについてはGOSATとの比較も進んでおり、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FLiES-SIFは、論文投稿が済み、TKYでの検証を一部完了したため順調に進んでいる。
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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、引き続き他の植物タイプへ展開する。また超高分解能分光放射計によるデータは引き続きTKY,MSEを中心にSIFを計算するとともに、各種衛星との比較も行う。
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関係をTKY,MSEを中心に進める。衛星データによる不確実性は、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。
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[Presentation] Validation of simulated SIF and GPP by the 3D radiative transfer model FLiES-SIF: A case study in a cool temperate deciduous forest2019
Author(s)
Yuma Sakai, Hideki Kobayashi, Tomomichi Kato, Kastuto Tshujimoto, Kenro Nishida-Nasahara, Tomoko Akitsu, Syohei Murayama, Hibiki Noda, Hiroyuki Muraoka, Toshiyuki Ohtsuka, Sinphei Yoshitake, Kouki Hikosaka
Organizer
AGU Fall meeting 2019
Int'l Joint Research
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[Presentation] 本州中部冷温帯林における太陽光誘起クロロフィル蛍光観測の手法検討および日中・季節変動2019
Author(s)
両角友喜, 加藤知道, 辻本克斗, ブアリール・カノクラット, 酒井佑槙, 小林秀樹, 奈佐原顕郎, 秋津智子・村山昌平, 野田響, 村岡裕由
Organizer
日本農業気象学会北海道支部大会,
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[Presentation] The temporal variation of Solar Induced Fluorescence detected by the canopy spectroscopy in cool-temperate broad leaf deciduous forest in central Japan2019
Author(s)
Tomoki Morozumi , Tomomichi Kato, Katsuto Tsujimoto, Kanokrat Buareal, Yuma Sakai, Hideki Kobayashi, Kenlo Nishida Nasahara, Tomoko Akitsu, Shohei Murayama, Hibiki Noda, Hiroyuki Muraoka
Organizer
Asiaflux 2019-20th Anniversary-
Int'l Joint Research
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