2023 Fiscal Year Annual Research 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, 准教授 (60728616)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 気候変動 / 土中CO2動態 / リンゴ園 / 土壌水分・地温 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は積雪寒冷地の果樹園を対象に，気候変動が将来の土壌水分，地温，土壌呼吸に起因する土中CO2動態におよぼす影響を明らかにすることを目的とした．弘前大学藤崎農場のリンゴ果樹園を対象地とし，まず土壌水分，地温，土中CO2濃度を連続観測した．また，地表面から放出されるCO2フラックスの測定，および表層土壌の全炭素量や溶存有機態炭素量の測定を行った．続いて，HYDRUS-1Dモデルを用い，土中水・熱移動計算を行った．非積雪期は，モデルは土壌水分と地温をよく再現した．積雪期は，モデルは積雪の開始および消雪のタイミングをよく再現した一方，本モデルでは積雪による断熱効果を考慮していないため，地温は実測値と計算値に乖離が生じた．以上を踏まえ，HYDRUS-1DのUNSATCHEMモデルを用い，土中CO2生成・移動計算を行い，計算値と実測値を比較しながらパラメータチューニングを行った．気候変動のシナリオスタディには農研機構のメッシュ農業気象データを利用した．「現在」を2011-2020年，「将来」を2091-2100年として，現在期間は過去データ，将来期間はMIROC5のRCP8.5シナリオによる予測値を得た．本気候予測値によると，「将来」は平均気温が年間で約4.5℃上昇，月降水量が5月は2.3倍に増加、10月は0.76倍に減少，その他の月は1.1～1.3倍の増加と考えられる．このような気候の変化によって，特に5月に土壌水分・地温の上昇に伴って根圏の土中CO2濃度が増加，また，10年間の夏季の最大値が1.3倍程度増加することが予測された．また，現在は12月から3月にかけて土中CO2濃度が緩やかに減少またはほぼ一定であるが，将来の消雪時期の早期化によって，2月中旬から土中CO2濃度が上昇する可能性が示唆された．
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