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積雪期における森林生態系からの二酸化炭素放出メカニズムの解明

研究課題

研究課題/領域番号 18710002
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 環境動態解析
研究機関北海道大学

研究代表者

高木 健太郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 助教 (20322844)

研究期間 (年度) 2006 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2006年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
キーワード北方林 / 積雪 / 冬季 / 二酸化炭素 / フラックス / 呼吸
研究概要

積雪寒冷地域における冬季の大気一土壌間の二酸化炭素輸送メカニズムを明らかにするために,雪面下の二酸化炭素濃度・温度プロファイルを測定するシステムを小型二酸化炭素濃度計と熱電対温度計,データロガー,タイマ,リレーにより構築し,北海道大学天塩研究林林内の森林伐採跡地に設置した.雪面からの二酸化炭素放出量を評価するために,三次元超音波風向風速計とオープンパス型CO_2/H_2O分析計を用いた二酸化炭素フラツクス観測システムを積雪内濃度プロファイル測定地点に隣接する場所に設置した.近接した場所において,融雪量,積雪深,地温の観測を行った.
積雪による地温低下緩和によって冬季も土中の微生物による呼吸が行われ,土壌から積雪内部に二酸化炭素が供給されることが明らかになった。二酸化炭素は積雪内で下層ほど濃度が高くなる濃度勾配をもって分布し,弱風速時には雪面上の大気との濃度差が3000ppmに達した。一方,強風時には空気塊が積雪内部に進入し大気との濃度差が大きく減少した。
以上の観測結果に基づいて,積雪を介した二酸化炭素の挙動について検討した結果,以下の関係を考慮することにより再現できることが明らかになった。
1.指数関数的に地温に依存する地面からの二酸化炭素発生
2.拡散則に従う積雪内部の二酸化炭素の雪面への移動(弱風速時:摩擦速度0.1ms-1以下)
3.摩擦速度に比例する空気塊の移動による二酸化炭素の雪面への移動(強風速時:摩擦速度0.1ms-1以上)

報告書

(2件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2007 2006

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Contribution of the soil respiration to ecosystem respiration during a series of forestry activities in northernmost Japan2007

    • 著者名/発表者名
      Takagi K, Fukuzawa K, Liang N, et. al.
    • 雑誌名

      AsiaFlux Workshop 2007

      ページ: 51-51

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 用語解説:シンチロメータ2007

    • 著者名/発表者名
      高木健太郎
    • 雑誌名

      北海道の農業気象 59

      ページ: 21-23

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 森林における炭素循環機能に関する観測研究(中間報告)2007

    • 著者名/発表者名
      笹賀一郎・高木健太郎・藤沼康実・水野真人
    • 雑誌名

      北海道電力総合研究所研究年報 39-7

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 若齢カラマッ植林地における生態系総生産量と呼吸量2006

    • 著者名/発表者名
      高木 健太郎
    • 雑誌名

      農業環境工学関連学会2006年合同大会講演要旨集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] カラマツ植林地における,オープン・クローズドパス渦相関法による蒸発散量の比較2006

    • 著者名/発表者名
      高木 健太郎
    • 雑誌名

      日本農業気象学会北海道支部2006年大会講演要旨集

      ページ: 10-11

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 温暖化が北海道北部冷温帯林土壌からの二酸化炭素発生量に及ぼす影響2007

    • 著者名/発表者名
      高木健太郎・野村睦・高橋善幸・向井人史・藤沼康実・梁乃申・角張嘉孝
    • 学会等名
      日本農業気象学会北海道支部2007年大会
    • 発表場所
      とかちプラザ,帯広
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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