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2019 年度 実施状況報告書

将来気候における極端現象下での生態系機能最大化に向けた土地管理オプションの提示

研究課題

研究課題/領域番号 19K15866
研究機関明星大学

研究代表者

柳川 亜季  明星大学, 理工学部, 助教 (90620469)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
キーワードレジスタンス / レジリエンス / SPEI / 脆弱性
研究実績の概要

本研究の目的は、レジスタンスやレジリエンスに関して、これまで十分に考慮されてこなかった、発生確率別の極端現象について、レジスタンスおよびレジリエンスを目的変数に環境要素とそれらの交互作用を説明変数として、気候区分と土地利用区分から作成した土地被覆区分ごとにモデル化することである。そして、レジスタンスおよびレジリエンスを最大化するため、今後の予測される気象条件をモデルに入れ、優先的に取り組む土地管理オプションを提示することである。
本研究は全球を対象としたグリッドベースの研究であり、空間解像度は10km×10kmとする。1年目に取り組んだことは以下の通りである。
・レジスタンスとレジリエンスの算出
1982年から2015年までの植生指数(GIMMS-NDVI3g)を用いて(15日毎)、月最大値から毎月のデータを生成し、年間最大NDVIとなる回数が最も多い月を各グリットで計算した。NDVIの年最大値を最も頻繁にとる月を解析対象月(NDVI最大月)とする。例えば、NDVIの年最大値として7月が最も多い場合、7月のNDVIの値を年間生産量とした。この7月を基準として、7月の平均NDVIとイベント年の7月のNDVIの差分を用いて、レジスタンスおよびレジリエンスを算出した。算出したレジスタンスおよびレジリエンスについて水バランスを示すSPEI(The Standardised Precipitation-Evapotranspirati on Index:標準化降水量蒸発散量指数)を使って(月毎)、5、10、25-75、90、95パーセントタイルに気象イベントを7分類する。SPEIは月データであるため、NDVIで決定された、NDVI最大月のSPEI(1982-2015年)を用いた。これらの成果は現在、そのデータ検証をしている段階であり、2020年度に公開する予定である。

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

本研究では、具体的にあきらかにしたいことが3つあり、それらを一つずつ、3年間かけて、1年毎に進める予定である。本年度は、予定通り、3つのステップのうち、最初のステップである、①レジリエンス、レジスタンスの算出を終えることができたため、おおむね順調に進展しているとした。

今後の研究の推進方策

今年度算出したレジスタンスおよびレジリエンスを目的変数とし、説明変数を18の環境要素とし、これらの交互作用も含め、変数選択をしたものについて、一般化線形モデルをつかってモデルを構築する予定である。変数の一つである、土壌の不飽和透水係数に関するパラメーターの補正もこれまでの申請者の複数の土壌におけるデータを用いて行う。モデルは、国別、気候区分および土地利用を考慮し、政策決定者や土地管理者が使いやすい土地被覆区分とする。このモデルにより、干ばつや降水量の多い年にレジスタンスやレジリエンスにどの環境要素(説明変数)がどの程度重要であるか定量的に示す予定である。以上が来年度の予定であり、再来年度はモデルを用いて、将来予測を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

コロナウイルス感染拡大の影響をうけ、予定していた、学会発表が中止となったため、次年度使用額が0より大きくなった。また、次年度、積極的に学会発表および、研究成果の投稿を行う費用として充てる予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2020 2019

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Socio-ecological Interactions in a Changing Climate: A Review of the Mongolian Pastoral System2019

    • 著者名/発表者名
      Kaoru Kakinuma, Aki Yanagawa,Takehiro Sasaki, Mukund Palat Rao, Shinjiro Kanae
    • 雑誌名

      Sustainability

      巻: 11 ページ: 5883

    • DOI

      https://doi.org/10.3390/su11215883

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Changes in Dominant Perennial Species Affects Soil Hydraulic Properties After Crop Abandonment in a Semi-Arid Grassland in Mongolia2019

    • 著者名/発表者名
      A. Yanagawa, *, H. Fujimaki, U. Jamsran, T. Okuro, and K. Takeuchi
    • 雑誌名

      Eurasian Soil Science

      巻: 52 ページ: 1378-1390

    • DOI

      https://doi.org/10.1134/S1064229319110140

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Application of evaporation method using two tensiometers for determining unsaturated hydraulic conductivity beyond tensiometric range2019

    • 著者名/発表者名
      Haruyuki Fujimaki, Aki Yanagawa
    • 雑誌名

      Eurasian Soil Science

      巻: 52 ページ: 405-413

    • DOI

      https://doi.org/10.1134/S1064229319040069

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quantifying the range of future glacier mass change projections caused by differences among observed past-climate datasets2019

    • 著者名/発表者名
      Megumi Watanabe, Aki Yanagawa, Satoshi Watanabe, Yukiko Hirabayashi,Shinjiro Kanae
    • 雑誌名

      Climate Dynamics

      巻: 53 ページ: 2425-2435

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s00382-019-04868-0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Evaluation of ecosystem function by long-term climate data2020

    • 著者名/発表者名
      柳川亜季,花田貴則,芳村圭,庄司悟
    • 学会等名
      生態学会

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公開日: 2021-01-27  

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