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頻発する台風撹乱に伴う生態系の状態変化と炭素動態に関する野外および数値実験研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K00515
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関広島大学

研究代表者

戸田 求  広島大学, 生物圏科学研究科, 講師 (40374649)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
キーワード台風撹乱 / 生態系レジリエンス / 光合成 / 形態的応答 / 気候変化 / 生態系撹乱応答 / ダケカンバ先駆種 / 光合成機能 / 樹冠構造 / 生態系モデル / 大気ー生態系モデル / 台風撹乱模倣実験 / 極端気象 / パラメータ推定
研究成果の概要

本課題は、代表的な極端気象現象の台風に着目した生態系撹乱の影響評価研究であり、実際に起きた大型台風を再現し、撹乱後の回復過程の中でみられた生態系炭素動態の諸現象を調べることを目的とした。実験の結果、撹乱後に生態系の葉群機能応答、構造応答が顕著に現れ、対象樹種であるダケカンバ種の特徴的応答が示された。さらに、この現象を制御した要因の特定を行うための補助的実験と統計モデル解析との比較から、葉群の形態的応答の動態傾向が明らかとなり、撹乱後の生態系応答を解明することに成功した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では将来予想される気候変動下での生態系応答を最新の手法を用いて実証した。一般に、陸上植生が環境との相互作用の結果として大気表層の環境形成に重要な役割を担っていることは社会において認識されている点ではあるが、一方で近未来の環境に対する生態系の応答能の理解は未だに不十分であることは認識されていない。本研究意義は、近年の大きな社会問題といえる極端気象現象に対する生態系の頑強性を定量化し、生態系の脆弱性を「みえる化」させることにあり、この点において本研究は一定の成果を示すことができた。同時に、生態系の複雑性と関連してさらなる研究推進の必要性もアピールできたと考える。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 1件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] ゲッティンゲン大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Photosynthetically distinct responses of an early-successional tree, Betula ermanii, following a defoliating disturbance: Observational results of a manipulated typhoon-mimic experiment.2018

    • 著者名/発表者名
      Motomu Toda, Karibu Fukuzawa, Masahiro Nakamura, Rie Miyata, Xin Wang, Kazuki Doi K, Azusa Tabata, Hideaki Shibata, Toshiya Yoshida, Toshihiko Hara
    • 雑誌名

      Trees

      巻: 32 号: 6 ページ: 1789-1799

    • DOI

      10.1007/s00468-018-1770-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Estimation of plant area index and phenological transition dates from digital repeat photography and radiometric approaches in a hardwood forest in the Northeastern United States.2018

    • 著者名/発表者名
      Toda M, Richardson AD
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 249 ページ: 457-466

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 野外実験・統計モデル解析を用いた、撹乱に対する生態系レジリエンスの評価2019

    • 著者名/発表者名
      戸田求
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Detection of photosynthetic responses of cool-temperate forests following extreme climate events using Bayesian inversion2017

    • 著者名/発表者名
      Motomu Toda, Alexander Knohl, Mathias Herbst, Trevor F. Keenan, Masayuki Yokozawa
    • 学会等名
      American Geophysical Union Fall Meeting
    • 発表場所
      San Fransisco (USA)
    • 年月日
      2017-12-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 生態系炭素収支モデリングにおける尤度関数の検討2017

    • 著者名/発表者名
      横澤正幸・河合優作(静岡大)、戸田求(広島大・生物圏)
    • 学会等名
      農業気象学会
    • 発表場所
      北里大学
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [図書] 生態系生態学第2版2018

    • 著者名/発表者名
      加藤知道(編著)
    • 総ページ数
      595
    • 出版者
      森北出版
    • ISBN
      9784627261228
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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