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2014 年度 実績報告書

気候変動下における半乾燥地での生態系機能を考慮した持続的農業生産モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 12J07604
研究機関東京工業大学

研究代表者

柳川 亜季  東京工業大学, 理工学研究科, 特別研究員(PD)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワード干ばつ / 脆弱性
研究実績の概要

【概要】水循環モデルの基礎となる生態系地図を作成するため、生態系に大きな影響を及ぼす、生物の多様性(植物種数)、土壌の種類および長期的な土地利用履歴に着目し、極端現象(干ばつ)への脆弱性も考慮した生態系地図の作成を行っている。対象地が半乾燥地の天水農地と広大であるため、空間分散を考慮したベイズモデルによって、干ばつに対する脆弱性にもっとも影響をあたえる要素とその程度について検討した。その結果、植物種数が干ばつに対する脆弱性に最も影響を与えており、その次に土壌の種類の影響が大きいことが明らかとなった。本年度は評価の基礎となるデータベースおよび解析モデルの改良を行い、より信頼性の高い評価を行った。
【対象地およびデータ】1.乾燥地の抽出, 2.灌漑地の除去, 3.土地利用期間に分類, 4.土地利用期間の幅をもつ対象地を選定, 5.干ばつを抽出, 6.干ばつ指数を用いて、深刻な干ばつが5ヶ月以上続いた地域を上記の干ばつ地から抽出, 7.NDVIの最大値をつかって、ResistanceおよびResilienceを算出, 8.土壌分類に従って、対象地の土壌を分類, 9.対象地の種数を抽出
【評価方法および解析方法】評価(目的変数)には以下の3つの値を用いた。1.Resistance(抵抗力)= 干ばつ年の最大NDVI /干ばつ年の前年の最大NDVI, 2.Resilience (弾性)=干ばつ翌年の最大NDVI /干ばつ年の前年の最大NDVI, 3.干ばつ年のNDVIの最大値
解析では、種数,耕作利用期間,草地利用期間, 土壌について、変数選択の後、空間の分散を考慮したベイズモデルによって、変数の係数を得た。
【結果】 Resistanceでは、インド、スペインにおいて種数の影響が大きかった。Resilienceでは、東アフリカ以外で土壌の影響が大きかった。干ばつ年のNDVIについては、種数の影響が最も大きかった。

現在までの達成度 (区分)
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

水循環モデルのベースとなる、生態系地図を作成するため、27年度はデータの解析に集中して取り組んでいた。生態系は長期的な土地利用履歴、土壌および生物の多様性に大きく影響を受けることを利用し、それらの違いが、干ばつ年およびその前後の(植生指数)NDVIにどのような影響を与えるのかについて、対象地における空間分散を考慮したベイズモデルで解析を行った。その結果、干ばつ年のNDVIには植物種の種数が最も影響を与えることがわかり、干ばつと種の多様性の重要性について広域を対象に世界で初めて明示した。この成果については、生態学会で発表し、反響を得た。
現在、この結果を最終的にまとめ、投稿に向けて準備中であり、その研究成果が期待されるところである。以上より、おおむね順調に進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

極端現象(干ばつ)への脆弱性を考慮した最大作物生産量を推定するため、既存の作物生産モデルに、脆弱性を考慮した関数を入れ、その推定を行う。これまでの研究成果をまとめる。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] 乾燥地における土地利用期間が干ばつへの脆弱性に与える影響,水工学論文集2015

    • 著者名/発表者名
      柳川亜季,吉川沙耶花,Jaeil CHO,Hyonjun KIM,鼎信次郎
    • 雑誌名

      水工学論文集

      巻: 71 ページ: 931-936

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Illustrating a new approach to estimating potential reduction in fish species richness due to flow alteration on a global scale.2014

    • 著者名/発表者名
      S. Yoshikawa, A. Yanagawa, Y. Iwasaki, P. Sui, S. Koirala, K. Hirano, A. Khajuria, R. Mahendran, Y. Hirabayashi, C. Yoshimura and S. Kanae
    • 雑誌名

      Hydrol. Earth Syst. Sci.

      巻: 18 ページ: 621-630

    • DOI

      doi:10.5194/hess-18-621-2014.

    • 査読あり
  • [学会発表] 半乾燥地における生物多様性と干ばつへの脆弱性との関係2015

    • 著者名/発表者名
      柳川亜季,吉川紗耶花,金炯俊,鼎信次郎
    • 学会等名
      日本生態学会
    • 発表場所
      鹿児島県鹿児島市 鹿児島大学
    • 年月日
      2015-03-18 – 2015-03-22
  • [学会発表] 乾燥地における土地利用期間が干ばつへの脆弱性に与える影響2015

    • 著者名/発表者名
      柳川亜季,吉川紗耶花,Jaeil CHO,Hyungjun KIM,鼎信次郎
    • 学会等名
      水工学講演会
    • 発表場所
      東京都新宿区 早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-12
  • [学会発表] Model-based assessments of glacier melt response and hydrological impact on rivers in HMA under a high-emission2015

    • 著者名/発表者名
      Megumi Watanabe, Sujan Koirala, Yukiko Hirabayashi, Aki Yanagawa and Shinjiro Kanae
    • 学会等名
      International Symposium on Glaciology in High-Mountain Asia
    • 発表場所
      ネパール カトマンズ Yak and Yeti Hotel
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-06
  • [学会発表] 乾燥地の天水農地において土地利用履歴が干ばつの脆弱性に与える影響2014

    • 著者名/発表者名
      柳川亜季,吉川紗耶花,Cho Jaeil,鼎信次郎
    • 学会等名
      水文・水資源学会
    • 発表場所
      宮崎県宮崎市 宮崎グリーンスフィア壱番館(KITEN)
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-28
  • [学会発表] 土地利用履歴と干ばつへの脆弱性との関係2014

    • 著者名/発表者名
      柳川亜季,吉川紗耶花,Cho Jaeil,鼎信次郎
    • 学会等名
      日本土壌肥料学会
    • 発表場所
      東京都府中市 東京農工大学
    • 年月日
      2014-09-09 – 2014-09-11
  • [学会発表] Illustrating a New Global-scale Approach to Estimating Potential Reduction in Fish Species Richness due to Flow Alteration2014

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Yoshikawa, Aki Yanagawa, Yuichi Iwasaki, Pengzhe Sui, Sujan Koirala, Anupam Khajuria, Kazunari Hirano, Roobavannan Mahendran, Yukiko Hirabayashi, Chihiro Yoshimura, and Shinjiro Kanae
    • 学会等名
      11th annual Meeting Asia Oceania Geoscience Society
    • 発表場所
      北海道札幌市 北海道大学
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-08-01
  • [学会発表] Illustrating a New Global-scale Approach to Estimating Potential Reduction in Fish Species Richness due to Flow Alteration2014

    • 著者名/発表者名
      Sayaka Yoshikawa, Aki Yanagawa, Yuichi Iwasaki, Pengzhe Sui, Sujan Koirala, Anupam Khajuria, Kazunari Hirano, Roobavannan Mahendran, Yukiko Hirabayashi, Chihiro Yoshimura, and Shinjiro Kanae
    • 学会等名
      European Geosciences Union General Assembly
    • 発表場所
      オーストリア ウィーン Austria Center Vienna
    • 年月日
      2014-04-27 – 2014-05-02

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公開日: 2016-06-01  

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