Characteristics of CO2 fluxes related to plant species and communities in a coastal dune ecosystem

2023 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 22K12346
• Research Institution: Tottori University
• Principal Investigator: 寺本 宗正 鳥取大学, 乾燥地研究センター, テニュアトラック助教 (10761041)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 梁 乃申 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, シニア研究員 (50391173) ; 高橋 善幸 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球システム領域, 室長 (40280713) ; 伊藤 健彦 地方独立行政法人北海道立総合研究機構, 産業技術環境研究本部 エネルギー・環境・地質研究所, 研究職員 (50403374)
• Project Period (FY): 2022-04-01 – 2025-03-31
• Keywords: 多年生草本 / 炭素収支 / チャンバー / 海岸砂丘 / 乾燥ストレス / 季節変動 / 光合成 / 生態系呼吸

Outline of Annual Research Achievements

2023年度は、7月から各海浜植物群落（コウボウムギ、ハマゴウ、ケカモノハシ、カワラヨモギ）において、土壌から排出される二酸化炭素（土壌呼吸速度）および海浜植物を含んだ二酸化炭素の吸収および排出（CO2フラックス）を、月に1回携帯型の自動開閉チャンバーシステムで測定した。2022年度における各群落の調査区は、2022年7月に植物の刈り取りを行ったため、2023年度はその近傍に新たな調査区を設けて測定を行った。測定は2022年度における測定同様、快晴時無遮光でCO2交換速度を測定後、徐々に遮光布を重ねてCO2交換速度を測定し、最後は暗幕を用いて完全遮光下で生態系呼吸速度を測定した。カワラヨモギは冬季（12月から2月）も白緑色の葉を残しており、快晴時に二酸化炭素の吸収（光合成能）が見られた。2022年度までは冬季の測定を実施していなかったが、カワラヨモギに関しては冬季の光合成能も炭素収支という観点において重要な生理機能であるものと考えられた。一方で、カワラヨモギ以外の海浜植物3種に関しては、冬季は地上部がほぼ全て褐色に変色するか（コウボウムギ、ケカモノハシ）、落葉したため（ハマゴウ）、生態系呼吸のみを測定した。
二酸化炭素フラックスの測定に加え、2023年7月から、マルチスペクトルカメラを搭載したドローンを用いて、調査区全体の植生状況に関する観測を定期的に実施した（月1回）。2024年度には、ドローン観測から得られた情報と、CO2フラックスの関係性に関して解析を進める予定である。

Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

二酸化炭素の吸収と排出に関する測定を再開し、2023年度は継続することができた。また、マルチスペクトルカメラを搭載したドローンを用いて、定期的な植生観測を実施することができた。

Strategy for Future Research Activity

2024年度は、2023年度に再開した二酸化炭素の吸収や排出（CO2フラックス）に関する観測およびドローンによる植生観測を秋まで継続するとともに、ドローン観測から得られた植生情報とCO2フラックスの関係性に関する解析を進める。また、2024年度までに得られた複数年分のCO2フラックスの季節変動に関する結果を取りまとめ、論文として出版することを目指す。

Causes of Carryover

2023年度は2022年度の調査区近傍に新たに調査区を設置した。CO2フラックス測定のための金属枠等消耗品として新たに必要となった研究資材はあったものの、できる限り2022年度まで利用していたセンサーやデータロガーを活用した。また、調査に際しては最小限の人員で実施したため、人件費は研究開始当初の見込みより大幅に抑えることができた。その分、2024年度における成果の公開（論文出版）や、解析に資する経費に充てる予定である。