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反応性窒素動態を統合的に扱う陸域物質循環モデルの開発

研究課題

研究課題/領域番号 17H01867
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関国立研究開発法人国立環境研究所

研究代表者

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, 室長 (70344273)

研究分担者 豊田 栄  東京工業大学, 物質理工学院, 准教授 (30313357)
仁科 一哉  国立研究開発法人国立環境研究所, 地域環境研究センター, 主任研究員 (60637776)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2019年度: 5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2018年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2017年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
キーワード一酸化二窒素 / 農地施肥 / 生態系モデル / 窒素循環 / 地球温暖化 / 環境汚染 / 安定同位体 / 生物地球化学モデル / 窒素管理 / 気候変動 / 広域スケール / 温室効果ガス / 生物地球化学 / モデル解析 / 窒素動態 / 施肥 / 流域スケール / 反応性窒素 / 陸域生態系 / 物質循環モデル
研究成果の概要

様々な環境問題に関与する反応性窒素について、陸域生態系での動態を統合的に扱うモデルを構築した。大気からの沈着、生物的窒素固定、施肥(農地)からガス態での大気への放出と河川への溶脱までを広域スケールでシミュレートすることが可能となった。特に温室効果ガスである一酸化二窒素についてはメタ分析に基づいて推定高度化を図り、東アジア地域での排出量とその時間変化、排出係数を推定した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

温室効果ガスである一酸化二窒素の放出量を広域スケールで評価し、その変動原因を推定することが可能になったことは、温暖化対策に寄与する知見である。生態系における反応性窒素動態を統合的に扱うモデルは、河川への窒素流出、農地からの窒素酸化物放出など、様々な環境問題に応用可能である。アジア地域の窒素動態は農地施肥や大気沈着量の増加により強い影響を受けており、今後の対策立案に有用な手法を開発した。

報告書

(4件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 3件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] Auburn University/Iowa State University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Chinese Academy of Science/Peking University(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Auburn University/Iowa State University/University of Maryland(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Chinese Academy of Science(中国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Quebec(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Fraction of nitrous oxide production in nitrification and its effect on total soil emission: A meta-analysis and global-scale sensitivity analysis using a process-based model2019

    • 著者名/発表者名
      Inatomi Motoko、Hajima Tomohiro、Ito Akihiko
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 14 号: 7 ページ: e0219159-e0219159

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0219159

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Weakened growth of cropland‐N2O emissions in China associated with nationwide policy interventions2019

    • 著者名/発表者名
      Shang Z.、Z. Feng、Smith P.、Saikawa E.、Ciais P.、Chang J.、Tian H.、Del Grosso S. J.、Ito A.、Chen M.、Wang Q.、Bo Y.、Cui X.、Castaldi S.、Juszczak R.、K.、Magliulo V.、Medinets S.、M. Volodymyr、R. Robert M.、W. Georg、S. Simone
    • 雑誌名

      Global Change Biology

      巻: 25 号: 11 ページ: 3706-3719

    • DOI

      10.1111/gcb.14741

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Global soil nitrous oxide emissions since the preindustrial era estimated by an ensemble of terrestrial biosphere models: Magnitude, attribution, and uncertainty2019

    • 著者名/発表者名
      Hanqin Tian, Akihiko Ito, et al.
    • 雑誌名

      Global Change Biology

      巻: 25 号: 2 ページ: 640-659

    • DOI

      10.1111/gcb.14514

    • 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] Emissions of nitrous oxide (N2O) from soil surfaces and their historical changes in East Asia: a model-based assessment2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ito , Kazuya Nishina, Kentaro Ishijima, Shoji Hashimoto, Motoko Inatomi
    • 雑誌名

      Progress in Earth and Planetary Science

      巻: 5 号: 1 ページ: 55-55

    • DOI

      10.1186/s40645-018-0215-4

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 東アジアおよびユーラシア陸 域における温室効果ガス収支の広域評価2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭彦
    • 学会等名
      第131回日本森林学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] アジアから高緯度帯の陸域温室効果ガス収支に関するボトムアップ評価2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭彦
    • 学会等名
      日本農業気象学会2020年全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Bottom-up mapping of GHG budget in Asian and northern regions2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ito
    • 学会等名
      American Geophysical Union 2019 Fall Meeting
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Model studies for mining flux data: empirical, process-based, and machine learning2019

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ito and Kazuhito Ichii
    • 学会等名
      AsiaFlux 20th anniversary Workshop
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Emissions of nitrous oxide (N2O) from soil surfaces and their historical changes in East Asia: a model-based assessment2018

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ito , Kazuya Nishina, Kentaro Ishijima, Shoji Hashimoto, Motoko Inatomi
    • 学会等名
      iLEAPS-Japan Workshop
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 東アジア森林生態系における温室効果ガス収支の長期変動に関するモデル解析2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭彦
    • 学会等名
      日本森林学会129回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] パリ協定に向けた陸域生態系モデルによる温室効果ガス収支評価2018

    • 著者名/発表者名
      伊藤昭彦
    • 学会等名
      JapanFlux 10周年記念集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] N2O studies by VISIT2017

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Ito
    • 学会等名
      Regional and Global N Input Datasets and Global N2O Modeling
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2021-02-19  

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