Gas exchanges of Southeast Asian tropical rainforest

2010 Fiscal Year Self-evaluation Report

• Project/Area Number: 20255010
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 海外学術
• Research Field: Forest science
• Research Institution: Kyoto University
• Principal Investigator: KOSUGI Yoshiko Kyoto University, 農学研究科, 助教 (90293919)
• Project Period (FY): 2008 – 2011
• Keywords: CO2フラックス / 蒸発散 / 個葉ガス交換 / CH4フラックス / N2Oフラックス / BVOCフラックス / 分光植生指標 / 炭素動態

Research Abstract

本研究は、樹冠空間および土壌圏を含む森林全体としての一東南アジア熱帯雨林が、二酸化炭素(CO_2)、水蒸気(H_2O)、メタン(CH_4)、亜酸化窒素(N_2O)、生物起源揮発性有機化合物(BVOC)などの温室効果ガスおよび大気化学に影響力をもつガス態物質のシンク/ソースとしてどのように機能しているのかを、ガス交換の地上観測に基づいて評価することを目的としている。研究体制として2つの基盤と12の研究テーマを設定している。
本研究では「樹冠上フラックス(生態系全体)」「葉群」「土壌圏」の3つの領域を設定し、各物質の交換過程についてそれぞれの領域における挙動をみていく。これらの情報をベースとして、3つの領域それぞれにおいて複数のガス態物質の交換過程の相互連動について解析する。このことによりガス交換を支配する生物物理および生物地球化学プロセス、すなわち、ガス交換からみた東南アジア熱帯雨林生態系の在り様と機能を明らかにしていく。
また同時に、三つの領域をつなぐ統合的な視点でも各ガス態物質の放出/吸収速度および収支の把握を試みる。特に熱・水・CO2については、統合解析に多層モデルを用いることで、葉群や土壌圏過程がどのように積みあがって樹冠上フラックスを決定するかについて詳細に考察する。
本研究ではまた、ガス交換を支配する生態系の生物物理および生物地球化学プロセスに関する情報を内包する二つの生態系ガス交換指標、リモセン分光指標および同位体指標の開発にも取り組む。これらの指標は、上述のガス交換観測によって得られた情報と比較検証される。
以下に2つの基盤と12の研究テーマを掲げる。
基盤1:タワー観測システムの構築と維持
基盤2:インフラ管理・現地カウンターパートとの連携
テーマ1:樹冠上熱・水・CO_2フラックス
テーマ2:樹冠上CH_4・N_2Oフラックス
テーマ3:葉群からのCH_4およびBVOCフラックス
テーマ4:葉群からの熱・水・CO_2フラックス:個葉光合成・蒸散・呼吸過程
テーマ5:土壌圏CH_4・N_2O・CO_2動態
テーマ6:土壌圏炭素および窒素動態
テーマ7:土壌圏水分動態
テーマ8:個葉生理生態過程が樹冠上熱・水・CO_2交換に及ぼす影響評価
テーマ9:吸水深度が樹冠上熱・水・CO_2交換に及ぼす影響評価
テーマ10:個葉ガス交換を反映する炭素・酸素安定同位体指標の検証
テーマ11:CH_4・CO_2の放出源(ソース)を反映する炭素安定同位体指標の検証
テーマ12:樹冠上CO_2交換特性を反映するリモセン分光植生指標の検証

Research Products

• [Journal Article] Water and heat fluxes above a lowland dipterocarp forest in Peninsular Malaysia (2010)
  • Author(s): Takanashi, S., Kosugi, Y., Ohkubo, S., Matsuo, N., Tani, M., Abdul Rahim, N
  • Journal Title: Hydrological Processes 24 Pages: 472-480
• [Journal Article] Midday depression of leaf CO_2 exchange within the crown of Dipterocarpus sublamellatus in a lowland dipterocarp forest in Peninsular Malaysia (2009)
  • Author(s): Kosugi, Y., Takanashi, S., Matsuo, N., Abdul Rahim, N
  • Journal Title: Tree Physiology 29 Pages: 505-515
• [Journal Article] Vertical profiles and storage fluxes of CO_2, heat, and water in a tropical rainforest at Pasoh (2008)
  • Author(s): Ohkubo, S., Kosugi, Y., Takanashi. S., Tani, M., Matsuo, N., Abdul Rahim, N.
  • Journal Title: Peninsular Malaysia, TellusB 60 Pages: 569-582
• [Journal Article] Influence of inter-annual climate variability on evapotranspiration and canopy CO_2 exchange of a tropical rainforest in Peninsular Malaysia.
  • Author(s): Kosugi, Y., Takanashi, S., Tani, M., Ohkubo, S., Matsuo, N., Itoh, M., Noguchi, S., Abdul Rahim N.
  • Journal Title: Journal of Forest Research in press
• [Journal Article] Patchy stomatal behavior during midday depression of leaf CO_2 exchange in tropical trees.
  • Author(s): Kamakura, M., Kosugi, Y., Takanashi, S., Matsumoto, K., Okumura, M., Philip, E.
  • Journal Title: Tree Physiology in press
• [Presentation] 樹木(独立栄養)呼吸に占める根呼吸の役割 (2011)
  • Author(s): 檀浦正子、小杉緑子、牧田直樹、兼光修平、高梨聡、新山馨、田中克典、春田岳彦
  • Organizer: 第122回日本森林学会大会
  • Place of Presentation: 静岡大学(静岡)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] 熱帯樹木のガス交換特性の鉛直プロファイルと吸水源・光環境の関係 (2011)
  • Author(s): 春田岳彦, 松尾奈緒子、高梨聡、小杉緑子
  • Organizer: 日本生態学会第58回大会
  • Place of Presentation: 札幌コンベンションセンター(北海道)他
  • Year and Date: 2011-03-09
• [Presentation] Influence of inter-annual climate variability on evapotranspiration and cano py CO_2 exchange of a tropical rainforest in Peninsular Malaysia (2010)
  • Author(s): Kosugi Y., Takanashi S., Tani M., Ohkub o, S., Matsuo N., Itoh, M., Noguchi, S., Abd ul Rahim N.
  • Organizer: PASOH INTERNATION AL SYMPOSIUM 2010
  • Place of Presentation: FRIM, K uala Lumpur, Malaysia(招待講演)
  • Year and Date: 2010-11-11
• [Presentation] Root respiration rates depend on root morphology in a tropical rainforest at Pasoh, Peninsular Malaysia (2010)
  • Author(s): Makita N., Kosugi Y., Dannoura M., Takanashi S., Niiyama K., Abdul Rahim Nik
  • Organizer: Symposium on the usage of new techniques to understand gas exchange and carbon dynamics in the forest ecosystem
  • Place of Presentation: 京都大学(京都)
  • Year and Date: 2010-11-01
• [Presentation] Simulations of carbon-isotope discrimination above and within a forest canopy (2009)
  • Author(s): S.Takanashi, Y.Kosugi, N.Matsuo, S. Ohkubo
  • Organizer: AsiaFlux Workshop
  • Place of Presentation: 札幌(北海道)
  • Year and Date: 2009-10-26