2013 Fiscal Year Annual Research Report
窒素動態を取り入れた陸域生態系ＣＯ２収支の高精度評価手法の開発
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23310015
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
三枝 信子 独立行政法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 副研究センター長 (00251017)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
日浦 勉 北海道大学, 学内共同利用施設等, 教授 (70250496)
中路 達郎 北海道大学, 学内共同利用施設等, 准教授 (40391130)
佐々井 崇博 名古屋大学, 環境学研究科, 助教 (70443190)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| Keywords | 窒素動態 / 陸域生態系 / CO2吸収 |
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| Research Abstract |
冷温帯落葉広葉樹林において大規模の窒素負荷実験を実施し、森林内での窒素と炭素のバランスを変化させた。炭素シンクとしての寄与が大きく環境条件への応答性も高いと予想される細根系に着目し、細根の形質特性と呼吸による炭素放出の関係を調査したところ、50kgN/ha/yrの窒素負荷によって根の組織密度が低下したが表層の細根量は増加傾向にあった。呼吸活性は根の細さや組織機密度と負の関係にあり、窒素降下量の増加が根系からの炭素放出量を増加させる可能性が示された。一方、主要樹種の葉形質に着目するとミズナラでは初年度の葉内C/N比の低下とともにセルロース含量や葉厚が低下する傾向にあり、食植生昆虫による食害程度は低下することが判明した。また、このような応答には樹種の違い（シラカンバ、ケヤマハンノキ）もみられることが判明した。
一方、地上の複数の観測サイトで得られた窒素動態及び炭素収支データを解析するための陸域生態系モデル（BEAMS)の改良を行った。まず、土壌のC/N比バランスを安定させるため、各有機土壌プールからのN output量をプールのC/N比とC output量から決める式に改良した。バイオマス量は、炭素と窒素の分配、窒素摂取プロセスを改良した。水・エネルギー収支量は、経験的な水の浸透式をダルシー則に変更した。その結果、地上観測サイトにおける土壌C/N比やフラックスを概ね妥当な季節パターンで再現できた。そこで、改良モデルを広域解析に適用し、本課題の目標である炭素フラックス（GPP、NPP）を概ね妥当に推定できた。同時に、新たなモデル推定の課題として、窒素降下量が日本国内約６０ヶ所の窒素降下量（酸性雨）観測データと異なることがわかった。降下量は生態系内の窒素循環をコントロールする重要な項目であることから、今後は降下量の精度向上につながる研究が必要である。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(36 results)
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[Journal Article] Comparison of gross primary productivity estimates derived from GIMMS NDVI3g, GIMMS, and MODIS in Southeast Asia.2014
Author(s)
Wang J, Dong J, Liu J, Huang M, Li G, Running SW, Smith WK, Harris W, Saigusa N, Kondo H, Liu Y, Hirano T, Gamo M, Xiao X
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Journal Title
Remote Sensing
Volume: 6
Pages: 2108-2133
DOI
Peer Reviewed
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[Presentation] Analyzing a relationship between permafrost and carbon cycle over Siberia using the diagnostic-type biosphere model
Author(s)
Sasai, T., D. Yamada, K. Aiba, Y. Setoyama, M. Hayashi, A. Kotani, T. Ohta, K. Murakami, S. Kato, N. Saigusa, K. Nasahara
Organizer
AGU 2013 Fall Meeting
Place of Presentation
San Francisco (USA)
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[Presentation] Flux Tower Measurement for 20 years at Takayama
Author(s)
Kondo H.,Yamamoto S.,Murayama S.,Saigusa N.,Saitoh T.M.,Tamagawa I.,Maeda T.,Ishidoya S.
Organizer
Synthesis Workshop on the Carbon Budget and Forest Ecosystem in the Asian Monitoring Network -The 20th Anniversary of the Takayama Site-
Place of Presentation
飛騨・世界生活文化センター（高山市）
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[Presentation] Characteristics of nitrogen mineralization rates and controlling factors in forest soils in Japanese archipelago
Author(s)
Urakawa R., N Ohte, H Shibata, K Isobe, T Oda, T Watanabe, K Fukuzawa, S Ugawa, T Hishi, T Enoki, R Tateno, K Fukushima, A Nakanishi, N Saigusa, Y Yamao, N Oyanagi, D Hattori, M Nakata, T Kenta, H Toda, Y Inagaki, K Hirai
Organizer
AGU 2013 Fall Meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA
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[Presentation] Effects of experimental soil warming on soil, autotrophic and heterotrophic respirations in cool-temperate deciduous broad-leaved forests.
Author(s)
Noh, N., Kuribayashi, M., Saitoh, T.M., Nakamura, M., Nakaji, T., Hiura, T., Muraoka, H
Organizer
AGU Fall Meeting
Place of Presentation
San Francisco, USA.
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[Presentation] Estimation of leaf traits of East Asian forest tree species by using hyperspectral reflectance.
Author(s)
Nakaji, T., Oguma, H., Kurokawa, H., Aiba, M., Nakashizuka, T., and Hiura, T.
Organizer
Synthesis Workshop on the Carbon Budget and ForestEcosystem in the Asian Monitoring Network
Place of Presentation
飛騨・世界生活文化センター（高山市）
