百mメッシュの空間解像度を目標とした、北方林の広域炭素収支評価手法の確立

• 研究課題/領域番号: 26292076
• 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: 森林科学
• 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, 准教授 (20322844)
• 研究分担者: 平野 高司 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20208838) ; 梁 乃申 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, 主任研究員 (50391173)
• 研究協力者: 井手 玲子 ; 平山 宏次郎
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 16,250千円 (直接経費: 12,500千円、間接経費: 3,750千円); 2016年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2015年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円); 2014年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
• キーワード: 航空機レーザ測量 / 森林炭素貯留量変化 / 森林生態系炭素収支 / 広域評価 / MODIS / 植生指標 / 樹高変化 / 森林蓄積量変化

研究成果の概要

北海道北部の冷温帯林において，2004年と2014年の2回の航空機レーザ観測結果を利用して，10年間の森林炭素貯留量の変化を広域（225 km2）・高分解能（1 ha）で推定した。10年間の正味の森林炭素貯留変化量の平均値は4.18±6.64(SD) MgC/haであり，フラックス観測研究より得られた森林の正味CO2交換量と同等の範囲にあった。高標高，急傾斜，北向き斜面，大きな樹高のばらつき，針葉樹林の場合に有意に正味の炭素貯留変化量が少なくなり，南向き斜面，広葉樹林，二次林で有意に多くなった。森林の成長量と２つの植生指標(NDVI， GR)との間には線形の関係が見られた。

研究成果

• [雑誌論文] New data-driven estimation of terrestrial CO2 fluxes in Asia using a standardized database of eddy covariance measurements, remote sensing data, and support vector regression (2017)
  • 著者名/発表者名: Ichii K., M. Ueyama, M. Kondo, N. Saigusa, J. Kim, Ma. C. Alberto, J. Ardo, E.S. Euskirchen, M. Kang, T. Hirano, J. Joiner, H. Kobayashi, et al
  • 雑誌名: Journal of Geophysical Research Biogeosciences 巻: 122 号: 4 ページ: 767-795
  • DOI: 10.1002/2016jg003640
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Comparison of litter-bag and chamber methods for measuring CO₂ emissions from leaf litter decomposition in a temperate forest (2017)
  • 著者名/発表者名: Sun, L., Teramoto, M., Liang, N., Yazaki, T., and Hirano, T.
  • 雑誌名: 農業気象 巻: 73 号: 2 ページ: 59-67
  • DOI: 10.2480/agrmet.D-16-00012
  • NAID: 130005589266
  • ISSN: 0021-8588, 1881-0136
  • 査読あり
• [雑誌論文] ハイパースペクトル画像による植生情報の時空間変動解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 吉川慶・矢崎友嗣・井手玲子・栗原純一・小熊宏之・平野高司
  • 雑誌名: 北海道の農業気象 巻: 68 ページ: 11-20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Biomass accumulation and net primary production during the early stage of secondary succession after a severe forest disturbance in Northern Japan (2016)
  • 著者名/発表者名: Yazaki, T., Hirano, T., and Sano, T.
  • 雑誌名: Forests 巻: 7 号: 11 ページ: 1-16
  • DOI: 10.3390/f7110287
  • NAID: 120005951963
  • 査読あり
• [雑誌論文] Forest biomass and volume estimation using airborne LiDAR in a cool-temperate forest of northern Hokkaido (2015)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K., Yone, Y., Takahashi, H., Sakai, R., Hojyo, H., Kamiura, T., Nomura, M., Liang, N., Fukazawa, T., Miya, H., Yoshida, T., Sasa, K., Fujinuma, Y., Murayama, T., and Oguma, H.
  • 雑誌名: Ecological Informatics 巻: 26 ページ: 54-60
  • DOI: 10.1016/j.ecoinf.2015.01.005
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamics of ecosystem carbon balance recovering from a clear-cutting in a cool-temperate forest (2014)
  • 著者名/発表者名: Aguilos M, Takagi K, Liang N, Ueyama M, Fukuzawa K, Nomura M, Kishida O, Fukazawa T, Takahashi H, Kotsuka C, Sakai R, Ito K, Watanabe Y, Fujinuma Y, Takahashi Y, Murayama T, Saigusa N and Sasa K
  • 雑誌名: Agricultural and Forest Meteorology 巻: 197 ページ: 26-39
  • DOI: 10.1016/j.agrformet.2014.06.002
  • NAID: 120005512032
  • 査読あり / オープンアクセス
• [学会発表] 反復Lidar測量による10年間の森林炭素変化量の広域評価 (2017)
  • 著者名/発表者名: 高木健太郎・平山宏次郎・岡田啓嗣・鮫島良次・三枝信子・小熊宏之
  • 学会等名: 日本農業気象学会2017年全国大会
  • 発表場所: 北里大学十和田キャンパス(青森県・十和田市)
  • 年月日: 2017-03-29
• [学会発表] Post-disturbance changes in carbon balances of understory vegetation in a deciduous forest, northern Japan (2017)
  • 著者名/発表者名: Yazaki, T., Teramoto, M., Hirano, T., Liang, N., and Sun, L., and Kamakura, I.
  • 学会等名: International Symposium onAgricultural Meteorology (ISAM) 2017
  • 発表場所: 北里大学十和田キャンパス(青森県・十和田市)
  • 年月日: 2017-03-28
  • 国際学会
• [学会発表] 撹乱履歴が異なる森林における土壌呼吸速度の比較 (2016)
  • 著者名/発表者名: 鎌倉以直・矢崎友嗣・孫力飛・寺本宗正・梁乃申・平野高司
  • 学会等名: 日本農業気象学会北海道支部2016年度大会
  • 発表場所: 北海道大学農学部(北海道・札幌市)
  • 年月日: 2016-12-09
• [学会発表] リタ―供給や土壌炭素からみた森林回復過程における土壌呼吸量変化の要因 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢崎友嗣・寺本宗正・梁乃申・下田星児・平野高司・孫力飛・鎌倉以直
  • 学会等名: 日本農業気象学会北海道支部2016年度大会
  • 発表場所: 北海道大学農学部(北海道・札幌市)
  • 年月日: 2016-12-09
• [学会発表] 北海道北部の森林におけるCO2・オゾンフラックスの長期モニタリング (2016)
  • 著者名/発表者名: 高木健太郎
  • 学会等名: 第57回大気環境学会年会植物分科会
  • 発表場所: 北海道大学工学部(北海道・札幌市)
  • 年月日: 2016-09-07
  • 招待講演
• [学会発表] Potentialities of Chamber Network for Estimation of CO2/CH4 Sink/Source of Asian Terrestrial Ecosystems. (2016)
  • 著者名/発表者名: Liang, N., Teramoto, M., Zhang, Y., Takagi, K., He, J., Wang, Y., Li, S., Fang, J., Piao, S., Zeng, J., and Fletcher, C.D.
  • 学会等名: 13th Annual Meeting Asia Oceania Geosciences Society
  • 発表場所: China National Convention Center, Beijing, China
  • 年月日: 2016-08-02
  • 国際学会
• [学会発表] 航空機反復LiDAR測量による10年間の森林炭素変化量の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平山宏次郎・高木健太郎・三枝信子・岡田啓嗣・鮫島良次・小熊宏之
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2016
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県・千葉市)
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] 大規模撹乱後の植生遷移初期におけるCO2フラックスの変化 (2016)
  • 著者名/発表者名: 平野高司
  • 学会等名: Japan Geoscience Union Meeting 2016
  • 発表場所: 幕張メッセ(千葉県・千葉市)
  • 年月日: 2016-05-25
• [学会発表] 森林回復過程における土壌呼吸および微生物呼吸の評価 (2016)
  • 著者名/発表者名: 矢崎友嗣・平野高司・梁乃申・寺本宗正・孫力飛
  • 学会等名: 日本農業気象学会2016年全国大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2016-03-17
• [学会発表] 北海道北部の森林におけるオゾン濃度とフラックスの季節変化と経年変化の特徴 (2016)
  • 著者名/発表者名: 高木健太郎・深澤達矢・三枝信子
  • 学会等名: 日本農業気象学会2016年全国大会
  • 発表場所: 岡山大学（岡山県・岡山市）
  • 年月日: 2016-03-15
• [学会発表] 航空機反復LiDAR測量による10年間の森林炭素変化量の評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 平山宏次郎・高木健太郎・岡田啓嗣・鮫島良次・三枝信子・小熊宏之
  • 学会等名: 日本農業気象学会北海道支部2015年大会
  • 発表場所: 旭川市大雪クリスタルホール(北海道・旭川市）
  • 年月日: 2015-12-07
• [学会発表] 道北の今年の夏の湿潤・冷涼な気候が森林の二酸化炭素吸収に与えた影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高木健太郎
  • 学会等名: 日本農業気象学会北海道支部2015年大会
  • 発表場所: 旭川市大雪クリスタルホール(北海道・旭川市）
  • 年月日: 2015-12-06
  • 招待講演
• [学会発表] Semi-empirical GPP estimation of East Asian ｆorests using MODIS vegetation indices (2015)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K., Ueyama, M., Ide, R., Ichii, K., Ono, K., Hirata, R., Saigusa, N., Hirano, T., Kwon, H., Hong, J., Zhang, L.-M., Li, S.-G., Wang, H.-M., Han, S., Zhang, Y.-P., Asanuma, J., Gamo, M., Maeda, T., Murayama, S., Machimura, T., Nakai, Y., Ohta, T., Saitoh, T.M. and Takahasi, Y.
  • 学会等名: Joint Conference AsiaFlux Workshop 2015 and ISPRD TC WG VIII/3: Weather, Atmosphere and Climate studies
  • 発表場所: Indian Institute of Tropical Meteorology, Pune, India
  • 年月日: 2015-11-27
  • 国際学会
• [学会発表] Large scale evaluation of decadal forest biomass changes from repeated airborne Lidar measurements in northern Japan (2015)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, K., Takagi, K., Saigusa, N., Okada, K., Sameshima, R. and Oguma, H.
  • 学会等名: Joint Conference AsiaFlux Workshop 2015 and ISPRD TC WG VIII/3: Weather, Atmosphere and Climate studies
  • 発表場所: Indian Institute of Tropical Meteorology, Pune, India
  • 年月日: 2015-11-25
  • 国際学会
• [学会発表] 森林伐採やその後の植生の回復が土壌の炭素動態に与える影響 (2015)
  • 著者名/発表者名: 高木健太郎・梁乃申・寺本宗正・三枝信子
  • 学会等名: 農業環境工学関連5学会2015年合同大会
  • 発表場所: 岩手大学(岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] アジア地域におけるチャンバー観測ネットワークの活用による森林土壌CO2フラックスの定量的評価 (2015)
  • 著者名/発表者名: 梁乃申・寺本宗正・石田祐宣・高木健太郎・平野高司・高木正博・中根周歩・荒巻能史
  • 学会等名: 農業環境工学関連5学会2015年合同大会
  • 発表場所: 岩手大学(岩手県・盛岡市）
  • 年月日: 2015-09-17
• [学会発表] Relationship between ecosystem photosynthetic parameters derived from flux observation and MODIS vegetation indices of East Asian forests (2014)
  • 著者名/発表者名: Takagi, K., Ueyama, M., Ide, R., Ichii, K., Ono, K., Hirata, R., Saigusa, N., Hirano, T., Kwon, H., Hong, J., Zhang, L., Li, S.-G., Han, S., Wang, H.-M., Zhang, Y.-P., Asanuma, J., Gamo, M., Maeda, T., Murayama, S., Machimura, T., Nakai, Y., Ohta, T., Saitoh, T. M. and Takahashi, Y.
  • 学会等名: 12th AsiaFlux Workshop
  • 発表場所: IRRI, Los Banos, Philippines
  • 年月日: 2014-08-20
• [学会発表] Estimation of GPP by using vegetation index in a young larch plantation, northern Japan (2014)
  • 著者名/発表者名: Hirayama, K., Takagi, K., Ide, R., Okada, K., Samesima, R. and Oguma, H.
  • 学会等名: 12th AsiaFlux Workshop
  • 発表場所: IRRI, Los Banos, Philippines
  • 年月日: 2014-08-20