2015 Fiscal Year Annual Research Report
地球環境の長期変動に伴う陸域生態系とその機能の変化に関するモデル研究
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26281014
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| Research Institution | National Institute for Environmental Studies |
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Principal Investigator |
伊藤 昭彦 国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 主任研究員 (70344273)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
伊藤 素子 茨城大学, 農学部, 産学官連携研究員 (90419896)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 長期変動 / 人間活動 / 陸域炭素収支 / 生態系サービス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成２７年度は長期シミュレーション実施に向けたデータ整備を中心に行った。昨年度までに収集したTraCE-21kやHYDEデータを精査し、データの形式を確認してVISITモデル入力用にデータ形式や単位変換などの加工を行った。合計20000年分以上の時系列データを使用するため、大量データの内挿や並び替えに時間を要した。陸域生物圏モデルに関しては、VISITモデルの長期変動を決定する生理生態的プロセスについて検討を行った。長期シミュレーション上の課題の1つであった計算結果の検証に関しては、樹木年輪データの適用可能性に関する検討を進めた。樹木年輪データは、取得できる地域が温帯から亜寒帯の森林に限られるが、2000年以上の時系列を比較できる可能性があることが分かった。長期に見られる植生の移動をモデルで表現するため、植生の競争などを考慮した動態モデルの開発を進めた。近年の植生動態モデルの動向として、植物の形質の分布パターンに着目したアプローチが提唱されているので、それに基づく新規モデルの開発検討を進めた。過去の農業活動に伴う陸域からの温室効果ガス放出量の変化を長期的に再現することは、本課題の目標の一つであるが、今年度にモデルの推定結果を精査したところ肥料などに起因する一酸化二窒素の放出量変化に過小評価がある可能性が示された。その原因として、農耕地に投入する肥料量の変化や大気からの窒素沈着量の変化が、土壌無機窒素の現存量に正しく反映されていない可能性が考えられた。翌年度は、その部分を修正し、長期的な土地利用変化に伴う陸域起源の温室効果ガス放出を評価していく予定である。
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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
本課題と平行して、国際モデル相互比較プロジェクトであるCMIP6が進行しており、そこで作成された過去1000年分以上の土地利用・管理データを比較対象として参照することで、当初予定には無かった長期データの比較が可能となった。陸域モデルの構造的な課題がいくつか明らかとなり、それに対応する必要が生じたが、それは研究計画の一部であり、一酸化二窒素の問題のように予想外のものもあったとは言え概ね順調に進行したと言える。長期的なモデル推定結果の検証に樹木年輪データを使用することは、本年度に新たな取り組みとして開始したものであり、計画以上の成果をもたらすものと期待される。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成２８年度は、収集整備した入力データを用いて、試行段階を経て研究目的に沿った長期シミュレーション計算を遂行する。人間活動と気候変動の影響をより明確化できるようシナリオ設定を進め、シミュレーションに基づく解析を着実に実施する。陸域モデル構造の高度化は、基礎的な生態学的研究課題でもあり、より長期的な取り組みとして進める必要があるが、本課題の中でも植生動態の表現や物質循環の表現において着実に進展が見られており、今後もそれを推進していく予定である。
陸域生態系モデルの高度化を進めるために研究補助員を雇用し、長期シミュレーションをより高い信頼度で行うための諸過程のモデル表現の改良を行う。同時にモデルの性能評価を進めるため、引き続き樹木年輪などの長期データを比較に用いた検証を行う。
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| Causes of Carryover |
平成２７年度は長期シミュレーション実施のための入力データ整備を中心に作業を先行して行い、その代わりに生態系モデル改良については次年度に一部の作業を持ち越す形となった。そのため、モデル改良に関する学会発表や人件費の使用が次年度に行われることとなった。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
陸域生態系モデルの高度化を進めるために研究補助員を雇用し、長期シミュレーションをより高い信頼度で行うための諸過程のモデル表現の改良を行う。同時にモデルの性能評価を進めるため、引き続き樹木年輪などの長期データを比較に用いた検証を行う。
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