炭素安定同位体比観測による可搬型生態系炭素動態評価システムの開発

• 研究課題/領域番号: 22681002
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 環境動態解析
• 研究機関: 独立行政法人森林総合研究所
• 研究代表者: 高梨 聡 独立行政法人森林総合研究所, 気象環境研究領域, 主任研究員 (90423011)
• 研究期間 (年度): 2010-04-01 – 2014-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円); 2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2011年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円); 2010年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
• キーワード: 物質循環 / 生態系モデル / 炭素貯留 / 同位体 / 光合成 / 呼吸 / レーザー分光 / 二酸化炭素 / 森林 / 炭素循環 / フェノロジー / 樹木 / 多層モデル / レーザー安定同位体分析装置

研究概要

二酸化炭素炭素安定同位体比を観測することにより炭素収支のみならず生態系の生理学的情報や環境応答に関する情報を得ることができる。大気二酸化炭素安定同位体比の連続測定を行うために、レーザー分析計を検証し、可搬型炭素安定同位体比測定システムを開発し、野外観測を行った。林内鉛直プロファイル観測からは二酸化炭素濃度上昇と共に炭素安定同位体比が減少する日変動を捉えることができた。一方で、土壌チャンバーによって測定した炭素安定同位体比のデータから、キーリングプロットによる土壌炭素ソースの同位体比推定は、特に、二酸化炭素フラックスの小さくなる冬季には非常に難しいことが分かった。

研究成果

• [学会発表] アカマツの樹体内炭素移動と光合成・呼吸速度 (2014)
  • 著者名/発表者名: 高梨 聡, 檀浦 正子, 小南 裕志, 中野 隆志, 安間 光, 中井 裕一郎
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会
  • 発表場所: 広島国際会議場(広島県広島市)
  • 年月日: 2014-03-15
• [学会発表] 光合成で獲得した炭素はいつ根呼吸として消費されるのか?<13>^C パルスラベリング同位体法を用いての解明 (2013)
  • 著者名/発表者名: 牧田 直樹, 小杉 緑子, 高梨 聡
  • 学会等名: 第124回日本森林学会大会
  • 発表場所: 岩手大学(岩手県盛岡市)
  • 年月日: 2013-03-27
• [学会発表] アカマツに吸収された二酸化炭素はいつ, どれだけ呼吸として放出されるのか? (2013)
  • 著者名/発表者名: 高梨 聡, 檀浦 正子, 小南 裕志, 中野 隆志, 安間 光, 中井 裕一郎
  • 学会等名: 日本生態学会第60回全国大会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター(静岡県静岡市)
  • 年月日: 2013-03-07
• [学会発表] レーザー分光同位体計測装置を使用した森林内二酸化炭素および水蒸気同位体比のリアルタイム計測 (2012)
  • 著者名/発表者名: 和田 龍一, 竹村 匡弘, 大内麻衣, 中山 智喜, 松見 豊, 高梨 聡, 中井 裕一郎, 北村 兼三, 栗田直幸, 藤吉 康志, 村本 健一郎, 井上 元, 児玉 直美, 中野 隆志, 檜山 哲哉
  • 学会等名: Japan GeoScience Union Meeting 2012
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県千葉市)
  • 年月日: 2012-05-23
• [学会発表] Automated continuous measurements of <13>^CO_2 concentration and flux from soils in a cool-temperate coniferous forest using a tunable diode laser spectrometer (2012)
  • 著者名/発表者名: Takanashi, S., Nakai, Y., Kitamura, K., Kominami, Y, Dannoura, M., Takahashi, K., Nakano, T
  • 学会等名: The 5th EAFES International Congress
  • 発表場所: 龍谷大学瀬田キャンパス(滋賀県大津市)
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] Automated continuous measurements of ^<13>CO_2 concentration and flux from soils in a cool-temperate coniferous forest using a tunable diode laser spectrometer (2012)
  • 著者名/発表者名: Takanashi, S., Nakai, Y., Kitamura, K., Kominami, Y., Dannoura, M., Takahasi, K., Nakano, T.
  • 学会等名: The 5th EAFES International Congress
  • 発表場所: 龍谷大学瀬田キャンパス(滋賀県大津市)
  • 年月日: 2012-03-20
• [学会発表] Is variation of soil respiration linked to diurnal patterns of photosynthesis? : Carbon partitioning by ^<13>C pulse labeling (2012)
  • 著者名/発表者名: MAKITA Naoki(牧田直樹京大)、KOSUGI Yoshiko(小杉緑子京大)、TAKANASHI Satoru(高梨聡)
  • 学会等名: The 5th EAFES International Congress
  • 発表場所: 龍谷大学瀬田キャンパス(滋賀県大津市)
  • 年月日: 2012-03-19
• [学会発表] Time lag between photosynthesis and respiration in Quercus serrata tree using ^<13>C pulse labeling (2012)
  • 著者名/発表者名: Dannoura, M., Kominami, Y., Takanashi, S., Yoshimura, K., Ataka, M., Andreasson, F., Makita, N., Okumura, M., Takahashi, K.
  • 学会等名: International Symposium in Agricultural Meteorology 2012
  • 発表場所: 大阪府立大学(大阪府堺市)
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Real time, continuous measurements of CO_2 and H_2O isotopes in the forest using laser absorption spectrometers (2011)
  • 著者名/発表者名: 和田龍一、竹村匡弘、大内麻衣、中山智喜、松見豊、高梨聡、中井裕一郎、北村兼三、栗田直幸、藤吉康志、村本健一郎、檜山哲哉、井上元、児玉直美、中野隆志
  • 学会等名: JpGU International Symposium 2011
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県千葉市)
  • 年月日: 2011-05-22
• [学会発表] 気孔開閉の不均一性がH2O/13CO2交換特性に与える影響 (2011)
  • 著者名/発表者名: 高梨聡, 小杉緑子
  • 学会等名: 日本生態学会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 2011-03-09
• [学会発表] Temporal and spatial distribution of CO_2 and H_2O isotopic compositions in a red-pine forest (2010)
  • 著者名/発表者名: TAKANASHI, S., NAKAI, Y., KITAMURA, K., WADA, R., TAKEMURA, M., OUCHI, M., NAKAYAMA, T., MATSUMI, Y., KURITA, N., FUJIYOSHI, Y., MURAMOTO, K., HIYAMA, T., INOUE, G. , KODAMA, N. , NAKANO T
  • 学会等名: Symposium on the use of new techniques to understand gas exchange and carbon dynamics in the forest ecosystem
  • 発表場所: 京都大学(京都府京都市)
  • 年月日: 2010-11-01
• [学会発表] Temporal and spatial distribution of CO2 and H2O isotopic composition in a red-pine forest (2010)
  • 著者名/発表者名: Takanashi, S., Nakai, Y., Kitamura K., Wada R., Takemura, M., Ouchi, M., Nakayama, T., Matsumi, Y., Kurita, N., Fujiyoshi, Y., Muramoto, K., Hiyama, T., Inoue, G., Kodama, N., Nakano, T.
  • 学会等名: Symposium on the use of new techniques to understand gas exchange and carbon dynamics in the forest ecosystem
  • 発表場所: 京都大学(京都市)
  • 年月日: 2010-11-01
• [学会発表] Real-time, continuous measurements of CO_2 and H_2O isotopic compositions in the forest site at the foot of Mt (2010)
  • 著者名/発表者名: WADA, R., TAKEMURA, M., OUCHI, M., NAKAYAMA, T., MATSUMI, Y., TAKANASHI, S., NAKAI, Y., KITAMURA, K., KURITA, N., FUJIYOSHI, Y., MURAMOTO, K., HIYAMA, T., INOUE, G., KODAMA, N., NAKANO, T
  • 学会等名: Fuji using laser absorption spectrometers, International Symposium on Environmental Monitoring in East Asia
  • 発表場所: 金沢大学(石川県金沢市)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] Real-time, continuous measurements of CO2 and H2O isotopic compositions in the forest site at the foot of Mt.Fuji using laser absorption spectrometers (2010)
  • 著者名/発表者名: Wada R., Takemura, M., Ouchi, M., Nakayama, T., Matsumi, Y., Takanashi, S., Nakai, Y., Kitamura K., Kurita, N., Fujiyoshi, Y., Muramoto, K., Hiyama, T., Inoue, G., Kodama, N., Nakano, T.
  • 学会等名: International Symposium on Environmental Monitoring in East Asia
  • 発表場所: 金沢大学(金沢市)
  • 年月日: 2010-09-28
• [学会発表] アカマツの樹体内炭素移動と光合成・呼吸速度
  • 著者名/発表者名: 高梨 聡、檀浦 正子、小南 裕志、中野 隆志、安間 光、中井 裕一郎
  • 学会等名: 日本生態学会第61回全国大会
  • 発表場所: 広島国際会議場
• [学会発表] アカマツに吸収された二酸化炭素はいつ、どれだけ呼吸として放出されるのか？
  • 著者名/発表者名: 高梨 聡、檀浦 正子、小南 裕志、中野 隆志、安間 光、中井 裕一郎
  • 学会等名: 日本生態学会第60回全国大会
  • 発表場所: 静岡県コンベンションアーツセンター（静岡県静岡市）
• [学会発表] 光合成で獲得した炭素はいつ根呼吸として消費されるのか？13Cパルスラベリング同位体法を用いての解明
  • 著者名/発表者名: 牧田 直樹、小杉 緑子、高梨 聡
  • 学会等名: 第124回日本森林学会大会
  • 発表場所: 岩手大学（岩手県盛岡市）
• [学会発表] レーザー分光同位体計測装置を使用した森林内二酸化炭素および水蒸気同位体比のリアルタイム計測
  • 著者名/発表者名: 和田 龍一、竹村 匡弘、大内 麻衣、中山 智喜、松見 豊、高梨 聡、中井 裕一郎、北村 兼三、栗田直幸、藤吉 康志、村本 健一郎、井上元、児玉 直美、中野 隆志、檜山 哲哉
  • 学会等名: Japan GeoScience Union Meeting 2012
  • 発表場所: 幕張メッセ（千葉県千葉市）