2020 Fiscal Year Research-status Report
積雪寒冷地における気候変動下の農地土壌物理環境予測：津軽地域のリンゴ園を対象に
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19K15934
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| Research Institution | Hirosaki University |
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Principal Investigator |
加藤 千尋 弘前大学, 農学生命科学部, 助教 (60728616)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 土中水・熱・物質移動 / 気候変動 / 積雪寒冷地 / リンゴ園 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
気候変動に伴う気温上昇や降水パターンの変化は，冬季の積雪寒冷地においては降雪パターンを変化させ，冬季～春季の土壌水分・温度状態，土中の生化学反応・物質動態に影響を及ぼす．土壌水分や地温などの土中の物理環境は，作物生産環境として重要である．そこで本研究では「気候変動下において，積雪寒冷地では農地土中の水移動・熱移動にどのような影響が及ぶか？また，土壌物理環境の変化に伴い，有機物分解速度がどのように変化するか？」を明らかにすることを目的にしている．
前年度から，青森県弘前市近郊の弘前大学藤崎農場内のリンゴ園において数値計算に必要なパラメータ推定やモデル検証に資する目的で深さ15cmおよび深さ40㎝における土壌水分，地温，土中CO２濃度のモニタリングを行っている．また，土壌を採取し，土壌炭素含量や溶存有機体炭素量の測定を行っている．当該年度においてもモデルやパラメータのブラッシュアップのため，土壌中の環境モニタリングを継続するとともに対象圃場において新たに土壌呼吸速度（地表面から放出されるCO２のフラックス）も測定した．
また前年度にひきつづき，HYDRUS-１Dモデルを用い，モニタリング期間中を対象に，土中の水・熱・CO2移動予測の数値計算を検討した．これまでのモニタリング結果をもとに土壌の水理パラメータやサブモデルを再検討し，計算精度を向上させた．
本研究では，最終的に将来の気候予測値（将来気候シナリオ）を境界条件とした土中水・熱・CO2移動予測計算を行い，気候変動下の土壌環境（土壌水分，地温，およびCO2濃度）の検討を行う予定である．対象地において，境界条件となる将来気候シナリオ，特に降水量や降水パターン（頻度や短時間強度）がどのように変化しうるか，気象庁が公開する過去の気象データをもとに検討した．
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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
前年度に引き続き青森県弘前市近郊の弘前大学藤崎農場のリンゴ園において，深さ15cmおよび深さ40cmにおける土壌水分・地温・土中CO2濃度のモニタリングを行った．また当該年度はモデルやパラメータのブラッシュアップを目指し，新たに地表面から放出されるCO2フラックスも測定した．
続いて，モニタリング期間中の気象データを基に土壌水分・地温状態，土中CO2濃度をHYDRUS-1Dモデルを用いた数値計算によって再現を試みた．これまで蓄積してきた実測の土壌水分・地温，土中CO2濃度，CO2フラックスデータを用い，サブモデルやパラメータの検証，改良を行った．
また，将来気候シナリオの準備・検討を行っており，おおむね計画通りである．
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| Strategy for Future Research Activity |
引きつづき対象地における土壌環境モニタリングを継続し，検証データを蓄積し，モデルやパラメータのブラッシュアップを図る．その後，準備した将来の気候シナリオを境界条件とし，気候変動下の土壌水分・地温状態，CO2動態予測計算を行う．
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| Causes of Carryover |
新型コロナウイルス感染症の流行のため，予定していた旅費や謝金の使用ができなかったため，次年度使用額が生じた．
一方，研究を進める中でモニタリング機器の不具合による消耗品の更新や，より詳細なデータを得るための土壌分析用消耗品が必要となったため，それらに充てる．
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