東ユーラシア低～高緯度域を縦断した大気－森林生態系の物質交換機能解明

2021 年度 実績報告書

• 研究領域: デジタルバイオスフェア：地球環境を守るための統合生物圏科学
• 研究課題/領域番号: 21H05316
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 熊谷 朝臣 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (50304770)
• 研究分担者: 村岡 裕由 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 教授 (20397318) ; 福田 健二 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (30208954) ; 久米 朋宣 九州大学, 農学研究院, 准教授 (30816393) ; 清水 貴範 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (40353726) ; 中路 達郎 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (40391130) ; 斎藤 琢 岐阜大学, 流域圏科学研究センター, 准教授 (50420352) ; 植山 雅仁 大阪府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (60508373) ; 小林 真 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (60719798) ; 日浦 勉 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 教授 (70250496) ; 飯田 真一 国立研究開発法人森林研究・整備機構, 森林総合研究所, 主任研究員 等 (70375434) ; 市榮 智明 高知大学, 教育研究部自然科学系農学部門, 教授 (80403872) ; 宮沢 良行 九州大学, キャンパス計画室, 学術推進専門員 (80467943) ; 中村 誠宏 北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 教授 (80545624)
• 研究期間 (年度): 2021-09-10 – 2026-03-31
• キーワード: 乱流フラックス / 光合成・蒸散 / 気孔・群落コンダクタンス / 植物生理生態 / 大規模野外操作実験

研究実績の概要

フラックス観測地に既設のタワーの整備が進み、観測休止していたところも多数、観測再開が行われた。また、東ユーラシア域における69サイトのフラックスデータベースの構築に着手し、順調に進行中である。
これからの観測実行のため、当該年度は、集中的に観測機器購入を行い、その試運転・不具合の検知、そして、その不具合の修正に注力する予定であったが、これは適切に遂行された。
既存データを解釈するための数理モデルの構築、数理解析技術の高度化を進めた。特に、マレーシア熱帯雨林のフラックスデータは10年の蓄積があり、この観測期間はエルニーニョ南方振動（ENSO）イベントを複数含むため、ENSOの東南アジア熱帯雨林生態系に及ぼす影響を検出するのに世界的にも貴重なデータである。このデータの解析が飛躍的に進み、初期段階の成果発表にまで辿り着いた。
大規模野外実験のための設備整備が順調に進んでいる。特に、北海道大学苫小牧研究林における各種実験の設定は完了し、順次、基礎データの取得にまで進んだ。

現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初予定していたコアサイトの観測体制の完備には至らなかったが、それを補うに余りあるほどの他サイトの観測体制の完備が行え、また、既存データのアーカイブ化が順調に進んでいることから、当該年度の進捗状況は「順調に進展している」と判断できた。

今後の研究の推進方策

今年度までは、新規・既設観測システムの完備、特に、コアサイトにおけるタワー新設、既存タワーの整備を行っていく。また、既に稼働している観測サイトの現況確認と不備発見を行い、発見された不備は即座に解消する。既に開始している観測への支援・強化を行い続行する。
既存データ整理とそのアーカイブ化を進める。データ解釈のための数理モデル・数理解析技術の高度化も益々進め、可能なところから解析を進め、成果として発表していく。
大規模野外実験は短期勝負であるので、いつでもその設備整備の支援を行う。実験は順次実行され、また、順次成果を発表する。

研究成果

• [雑誌論文] Effects of bedrock groundwater discharge on spatial variability of dissolved carbon, nitrogen, and phosphorous concentrations in stream water within a forest headwater catchment. (2021)
  • 著者名/発表者名: Egusa, T., Kumagai, T., Oda, T. and Ohte, N.
  • 雑誌名: Hydrological Processes 巻: 35 ページ: e13993
  • 査読あり
• [雑誌論文] Estimation of sub-annual inter-catchment groundwater flow using short-term water balance method (2021)
  • 著者名/発表者名: Egusa, T., Oda, T., Sato, T. and Kumagai, T.
  • 雑誌名: Hydrological Processes 巻: 35 ページ: e14368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Importance of calibration in determining forest stand transpiration using the thermal dissipation method (2021)
  • 著者名/発表者名: Fujime, N., Kumagai, T., Egusa, T., Momiyama, H. and Uchiyama, Y.
  • 雑誌名: Agricultural and Forest Meteorology 巻: 301-302 ページ: 108356
  • 査読あり
• [雑誌論文] Model analysis of forest thinning impacts on the water resources during hydrological drought periods (2021)
  • 著者名/発表者名: Momiyama, H., Kumagai, T. and Egusa, T.
  • 雑誌名: Forest Ecology and Management 巻: 499 ページ: 119593
  • 査読あり