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亜寒帯陸域の植生動態・エネルギー・物質循環の将来予測に関する数値モデル研究

研究課題

研究課題/領域番号 21710027
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 環境影響評価・環境政策
研究機関北海道大学

研究代表者

戸田 求  北海道大学, 大学院・地球環境科学研究院, 特任助教 (40374649)

研究期間 (年度) 2009 – 2011
研究課題ステータス 完了 (2011年度)
配分額 *注記
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2009年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード生態系影響評価 / 大気-生物圏相互作用 / 炭素循環 / 植物の構造・機能 / 植生動態モデル / 植物の構造と機能 / 大気-植生動態モデル / 水循環 / 植生動態
研究概要

将来の気候変化に対する亜寒帯陸域生態系の応答が大気.陸域生態系間のエネルギー・物質循環に及ぼす影響を定量的に評価することを目的として、北方域と冷温帯域の境界に位置する北海道の森林でえられた野外観測データと開発された数値モデルから、同地域の植生動態、エネルギー・炭素循環に関する数値解析研究を行った。この研究の結果、数値モデルは、野外観測で得られた地表面でのエネルギー収支、生態系交換量(Net ecosystem exchange, NEE)の季節変化、年々変動の他、植物個体群のサイズ構造動態、林分バイオマスの変動を適切に再現することに成功した。また、大型台風の森林接近にともなう自然撹乱が森林の炭素吸収量に大きな影響を及ぼしたが、この撹乱後の森林回復に伴う炭素動態は窒素動態と密接に関連していることを指摘し,将来の気候変化に伴う自然撹乱が北方域森林生態系の炭素動態に及ぼす影響を予測する上では、炭素とともに窒素動態についても植物生理生態的観点から定量的に評価することの重要性を示唆した。

報告書

(4件)
  • 2011 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (21件)

すべて 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 13件) 学会発表 (8件)

  • [雑誌論文] Simulating seasonal and inter-annual variations in energy and carbon exchanges and forest dynamics using a process-based atmosphere-vegetation dynamics model2011

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., K.Takata, N.Nishimura, M.Yamada, N.Miki, T.Nakai, Y.Kodama, S.Uemura, T.Watanabe, A.Sumida, T.Hara
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 26 ページ: 105-121

    • NAID

      10027880884

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photosynthetic recovery of foliage after wind disturbance activates ecosystem CO_2 uptake in cool-temperate forest of northern Japan2011

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., P.Kolari, T.Nakai, Y.Kodama, H.Shibata, T.Yoshida, S.Uemura, A.Sumida, K.Kato, K.Ono, T.Hara
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research-Biogeosciences

      巻: (In press)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] More asymmetric tree competition brings about more evapotranspiration and less runoff from the forest ecosystems : A simulation study2010

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., M.Yokozawa, S.Emori, T.Hara
    • 雑誌名

      Ecological Modelling

      巻: 221 ページ: 2887-2898

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 北方森林群落における大気-森林動態相互作用に関する研究2010

    • 著者名/発表者名
      戸田求、原登志彦
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: (印刷中)

    • NAID

      40018948537

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Foliage profiles of individual trees determine competition, self-thinning, biomass and NPP of a Cryptomeria japonica forest stand : A simulation study based on a stand-scale process-based forest model2009

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., M.Yokozawa, A.Sumida, T.Watanabe, T.Hara
    • 雑誌名

      Ecological Modelling

      巻: 220 ページ: 2272-2280

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] How universal is the C-function in the bulk ABL similarity approach to estimate surface sensible heat flux?2009

    • 著者名/発表者名
      Sugita, M., H.Kato, A.Kotani, M.Toda
    • 雑誌名

      Water Resource Research

      巻: 45

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effects of soil nutrients on competition and morphological plasticity in an Impatiens balsamina population2009

    • 著者名/発表者名
      Haraguchi, A., B.Li, M.Yokozawa, M.Toda, T.Hara
    • 雑誌名

      Icfai University Journal of Environmental Sciences

      巻: 3 ページ: 7-23

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulating seasonal and inter-annual variations in energy and carbon exchanges and forest dynamics using a process-based atmosphere-vegetation dynamics model

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., K. Takata and 9 others
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 26 ページ: 105-121

    • NAID

      10027880884

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Photosynthetic recovery of foliage after wind disturbance activates ecosystem CO_2 uptake in cool-temperate forest of northern Japan

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., P. Kolari and 9 others
    • 雑誌名

      Journal Geophysical Research-Biogeoscience

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 北方森林群落における大気-森林動態相互作用に関する研究

    • 著者名/発表者名
      戸田求, 原登志彦
    • 雑誌名

      低温科学

      巻: 68 ページ: 27-34

    • NAID

      40018948537

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] More asymmetric tree competition brings about more evapotranspiration and less runoff from the forest ecosystems

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., M. Yokozawa, S. Emori, T. Hara
    • 雑誌名

      Ecological Modelling

      巻: 221 ページ: 2887-2898

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Foliage profiles of individual trees determine competition, self-thinning, biomass and NPP of a Cryptomeria japonica forest stand

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., M. Yokozawa, A. Sumida, T. Watanabe, T. Hara
    • 雑誌名

      Ecological Modelling

      巻: 220 ページ: 2272-2280

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大気-植生相互作用モデルによる陸域生態系の炭素収支研究

    • 著者名/発表者名
      戸田求
    • 雑誌名

      光合成研究会誌

      巻: 20(1) ページ: 34-42

    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書 2010 実績報告書 2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Inversion analysis of estimating interannual variability and its uncertainties in biotic and abiotic parameters of a terrestrial ecosystem model after a huge wind disturban2011

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., Y. Yokozawa, A. D. Richardson, T. Kohyama
    • 学会等名
      America Geophysical Union
    • 発表場所
      America Geophysical Union
    • 年月日
      2011-12-04
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Inversion analysis of estimating interannual variability and its uncertainties in biotic and abiotic parameters of a terrestrial ecosystem model after wind disturbance2011

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., A. D. Richardson, M. Yokozawa, T. Kohyama
    • 学会等名
      iLTER conference
    • 発表場所
      Sapporo, Japan
    • 年月日
      2011-09-20
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Inversion analysis of estimating interannual variability and its uncertainties in biotic and abiotic parameters of a terrestrial ecosystem model after a huge wind disturbance2011

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., Y.Yokozawa, A.D.Richardson, T.Kohyama
    • 学会等名
      米国地球物理学連合
    • 発表場所
      Moscone center(米国)
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Photosynthetic recovery of foliage after wind disturbance Japan2010

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., P. Kolari, T. Nakai, Y. Kodama, H. Shibata, T. Yoshida, S. Uemura, A. Sumida, T. Hara
    • 学会等名
      America Geophysical Unio
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2010-12-05
    • 関連する報告書
      2011 研究成果報告書
  • [学会発表] Photosynthetic recovery of foliage after wind disturbance activates ecosystem CO_2 uptake in cool-temperate forest of northern Japan2010

    • 著者名/発表者名
      Toda, M., P.Kolari, T.Nakai, Y.Kodama, H.Shibata, T.Yoshida, S.Uemura, A.Sumida, T.Hara
    • 学会等名
      America Geophysical Union, Fall meeting
    • 発表場所
      Moscone Convention Center, San Francisco, California, USA
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Introduction of the research on the atmosphere-biosphere interaction2009

    • 著者名/発表者名
      Toda, M.
    • 学会等名
      Harvard-Hokkaido University Joint Seminar
    • 発表場所
      Harvard University
    • 年月日
      2009-11-30
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous simulation of forest dynamics and surface energy and carbon exchanges in a sub-boreal deciduous forest2009

    • 著者名/発表者名
      Toda, M.
    • 学会等名
      Finland-Japan Joint Seminar
    • 発表場所
      Faculty of Forest Science, University of Helsinki
    • 年月日
      2009-09-02
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Simultaneous simulation of forest dynamics and surface energy and carbon exchanges in a sub-boreal deciduous forest2009

    • 著者名/発表者名
      Toda, M.
    • 学会等名
      Finland-Japan Joint Seminar
    • 発表場所
      Department of Physical Science, University of Helsinki
    • 年月日
      2009-08-31
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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