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酸素安定同位体連続観測と群落多層モデルを用いた森林生態系の呼吸・光合成の分離評価

研究課題

研究課題/領域番号 24310017
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 環境動態解析
研究機関独立行政法人産業技術総合研究所

研究代表者

村山 昌平  独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 研究グループ長 (30222433)

研究分担者 松枝 秀和  気象研究所, 海洋・地球化学研究部, 室長 (60354552)
渡辺 力  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60353918)
坪井 一寛  気象研究所, 海洋・地球化学研究部, 主任研究官 (10553167)
石戸谷 重之  独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 主任研究員 (70374907)
連携研究者 近藤 裕昭  独立行政法人産業技術総合研究所, 環境管理技術研究部門, 副研究部門長 (60357051)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2014年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2013年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2012年度: 9,360千円 (直接経費: 7,200千円、間接経費: 2,160千円)
キーワード炭素循環 / 安定同位体 / 森林生態系 / 群落多層モデル / レーザ分光 / レーザー分光
研究成果の概要

赤外分光法によるCO2安定同位体比連続観測システムの開発を行った。同位体測定に適した装置の基本構成を構築することができたが、長期高精度測定のためには,レーザ光源の改良が必要であることが示唆された。岐阜県高山市の冷温帯落葉広葉樹林において、δ18O観測に基づき、生長季の夜間の生態系呼吸に対する土壌呼吸の割合の季節変化を評価した。同位体過程を含む、群落多層モデルを開発し、大気中CO2濃度分布に関して、データ同化を行い、林内の鉛直混合のパラメータの最適化を行った結果、δ18Oの分布について再現性を向上させることができた。データ同化により、呼吸と光合成の分離をより高度化できることが示唆された。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち招待講演 5件)

  • [雑誌論文] Observation of O2:CO2 exchange ratio for net turbulent fluxes and its application to forest carbon cycles2015

    • 著者名/発表者名
      Ishidoya, S., S. Murayama, H. Kondo, N. Saigusa, A. W. Kishimoto-Mo and S. Yamamoto
    • 雑誌名

      Ecological Research.

      巻: 30 号: 2 ページ: 225-234

    • DOI

      10.1007/s11284-014-1241-3

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Contribution of soil moisture to seasonal and annual variations of soil CO2 efflux in a humid cool-temperate oak-birch forest in central Japan2015

    • 著者名/発表者名
      Kishimoto-Mo, A. W., S. Yonemura, M. Uchida, M. Kondo, S. Murayama, H. Koizumi
    • 雑誌名

      Ecological Research

      巻: 30 号: 2 ページ: 311-325

    • DOI

      10.1007/s11284-015-1254-6

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A practical model to estimate photosynthetically active radiation using general meteorological elements in a temperate humid area and comparison among models.2014

    • 著者名/発表者名
      Mizoguchi Y., Yasuda Y., Ohtani Y., Watanabe T., Kominami Y., Yamanoi K.
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Climatology

      巻: 115 号: 3-4 ページ: 583-589

    • DOI

      10.1007/s00704-013-0912-2

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] O2:CO2 exchange ratios observed in a cool temperate deciduous forest ecosystem of central Japan2013

    • 著者名/発表者名
      石戸谷重之、村山昌平、高村近子、近藤裕昭、三枝信子、後藤大輔、森本真司、青木伸行、青木周司、中澤高清
    • 雑誌名

      Tellus

      巻: 65B,21120 号: 1 ページ: 1-10

    • DOI

      10.3402/tellusb.v65i0.21120

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 二十年間の高山観測とAsiaFluxへの展開-森林生態系炭素循環の解明を目指して-2013

    • 著者名/発表者名
      山本 晋、村山 昌平、近藤 裕昭、三枝 信子
    • 雑誌名

      天気

      巻: 60 ページ: 359-370

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 酸素同位体観測により推定された飛騨高山冷温帯落葉広葉樹林サイトにおける夜間の生態系呼吸に対する土壌呼吸の割合の季節変動2015

    • 著者名/発表者名
      村山昌平、沢田-高村近子、三枝信子、石戸谷重之、渡辺力、伊藤昭彦、森本真司、近藤裕昭、前田高尚、村岡裕由、宇佐美哲之、青木周司、中澤高清
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2015年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉市)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Coherent eddies developing in the roughness sublayer.2015

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T.
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural Meteorology 2015
    • 発表場所
      文部科学省研究交流センター(つくば市)
    • 年月日
      2015-03-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 飛騨高山森林サイトにおいて観測された大気中酸素濃度の長期変動2014

    • 著者名/発表者名
      石戸谷重之、村山昌平、Prabir K. Patra、田口彰一、青木周司、中澤高清、森本真司、後藤大輔、近藤裕昭
    • 学会等名
      第20回大気化学討論会
    • 発表場所
      府中グリーンプラザ(府中市)
    • 年月日
      2014-10-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 酸素安定同位体観測により推定された飛騨高山サイトにおける夜間の生態系呼吸に対する土壌呼吸の割合の季節的変動2014

    • 著者名/発表者名
      村山昌平、高村近子、渡辺力、三枝信子、伊藤昭彦、森本真司、石戸谷重之、近藤裕昭、中澤高清、青木周司、宇佐美哲之
    • 学会等名
      日本気象学会2014年度秋季大会
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡市)
    • 年月日
      2014-10-21
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大気-森林間の酸素と二酸化炭素の交換比の観測に基づく森林の生態系呼吸量と光合成量の分離評価2014

    • 著者名/発表者名
      石戸谷重之、村山昌平、近藤裕昭、三枝信子、岸本文紅、山本晋
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2014年大会
    • 発表場所
      パシフィコ横浜(横浜市)
    • 年月日
      2014-05-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Continuous measurement and analyses of carbon and oxygen isotopic composition of CO_2 focused on carbon cycle at a cool temperate deciduous forest in Takayama, Japan2012

    • 著者名/発表者名
      弓場彬江、村田祐輔、和田龍一、村山昌平、高橋けんし、石戸谷重之、近藤裕昭、中山智喜、松見豊
    • 学会等名
      2012 AGU Fall Meeting
    • 発表場所
      San Francisco, USA, Moscone Center
    • 年月日
      2012-12-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高山の落葉樹林タワーにおけるレーザー分光計測装置を用いたCO_2およびH_2O連続観測 : CO_2(δ^<13>C, δ^<18>O), H_2O (δD, δ^<18>O)の日内変動要因解析2012

    • 著者名/発表者名
      弓場彬江、村田祐輔、和田龍一、村山昌平、高橋けんし、石戸谷重之、近藤裕昭、中山智喜、松見豊
    • 学会等名
      第18回大気化学討論会
    • 発表場所
      福岡県朝倉市・ホテルパーレンス小野屋
    • 年月日
      2012-11-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] フラックス観測、酸素安定同位体観測及び群落微気候モデルにより推定された飛騨高山サイトにおける各呼吸要素の季節的変動2012

    • 著者名/発表者名
      村山昌平、渡辺力、高村近子、三枝信子、森本真司、石戸谷重之、近藤裕昭、中澤高清、青木周司、宇佐美哲之
    • 学会等名
      2012年度日本気象学会秋季大会
    • 発表場所
      札幌市・北海道大学
    • 年月日
      2012-10-05
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 大気中酸素濃度観測に基づく森林生態系の純一次生産と生態系呼吸の分離評価2012

    • 著者名/発表者名
      石戸谷重之、村山昌平、高村近子、近藤裕昭、三枝信子、後藤大輔、森本真司、青木周司、中澤高清、宇佐美哲之
    • 学会等名
      2012年度日本気象学会春季大会
    • 発表場所
      つくば市・つくば国際会議場
    • 年月日
      2012-05-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Long-term observations of carbon budget in forest ecosystems at AIST stations and their data analyses

    • 著者名/発表者名
      Murayama S., Kondo H., Maeda T., Ishidoya S., Saigusa N., Yamomoto S.
    • 学会等名
      日本地球惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      幕張メッセ国際会議場、千葉市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Inter-annual variations and long-term trends in the carbon budget and atmospheric CO2 in a cool-temperate deciduous forest ecosystem of central Japan

    • 著者名/発表者名
      Murayama S., Ishidoya S., Saigusa N., Kondo H., Yamamoto S.
    • 学会等名
      9th International Carbon Dioxide Conference
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center,北京、中華人民共和国
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Exchange ratios of -O2:CO2 observed in a cool temperate deciduous forest ecosystem of central Japan

    • 著者名/発表者名
      Ishidoya S., Murayama S., Takamura C., Kondo H., Saigusa N., Goto D., Morimoto S., Aoki N., Aoki S., Nakazawa T.
    • 学会等名
      9th International Carbon Dioxide Conference
    • 発表場所
      Beijing International Convention Center,北京、中華人民共和国
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Long-term measurements of carbon budget in a cool-temperate deciduous forest ecosystem at Takayama in central Japan and their data analyses

    • 著者名/発表者名
      Murayama S., Kondo H., Saigua N., Ishidoya S., Maeda T., Watanabe T., Kato K., Shimosaka T., Aoki N., Ando M.
    • 学会等名
      International Conference "Towards a Global Carbon Observinng System: Progresses and Challenges"
    • 発表場所
      世界気象機関、ジュネーブ、スイス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Inter-annual variations and long-term trends in the carbon budget and atmospheric CO2 obtained from 20-year observation in a cool-temperate deciduous forest at Takayama

    • 著者名/発表者名
      Murayama S., Saigusa N., Ishidoya S., Maeda T., Kondo H., Yamamoto S.
    • 学会等名
      Synthesis Workshop on the Carbon Budget and Forest Ecosystem in the Asian Monitoring Network
    • 発表場所
      飛騨・世界生活文化センター、高山市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A process-based multilayer ecosystem model for comprehensive understanding of ecosystem function and its feedback to climate

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T., Murayama S.
    • 学会等名
      Synthesis Workshop on the Carbon Budget and Forest Ecosystem in the Asian Monitoring Network
    • 発表場所
      飛騨・世界生活文化センター、高山市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Continuous and high time-resolved measurements of CO2 (δ13C, δ18O) and water vapor (δD and δ18O) isotope ratios using mid-IR absorption spectroscopy in the Takayama forest

    • 著者名/発表者名
      Yuba A., Murata Y., Wada R., Muayama S., Takahashi K., Ishidoya D., Kondo H., Nakayama T., Matsumi Y.
    • 学会等名
      Synthesis Workshop on the Carbon Budget and Forest Ecosystem in the Asian Monitoring Network
    • 発表場所
      飛騨・世界生活文化センター、高山市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 飛騨高山森林観測サイトにおける大気中CO2濃度及び炭素収支の年々変動

    • 著者名/発表者名
      村山 昌平、三枝 信子、石戸谷 重之、前田 高尚、近藤 裕昭、山本 晋
    • 学会等名
      第19回大気化学討論会
    • 発表場所
      のと楽(ホテル能登倶楽部),七尾市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 産総研における森林炭素循環モニタリング

    • 著者名/発表者名
      村山 昌平、石戸谷 重之、前田 高尚、近藤 裕昭
    • 学会等名
      平成25年度標準ガスクラブ講演
    • 発表場所
      TKP東京駅前会議室、東京都
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Modeling studies of the micrometeorological processes that intimately interact with plant's physiology and morphology

    • 著者名/発表者名
      Watanabe T., Kuwagata T.
    • 学会等名
      International Symposium on Agricultural Meteorology
    • 発表場所
      北海道大学、札幌市
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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