タワー観測のネットワーク化による東南アジアの大気－森林相互作用の解明

2011 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 21255001
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 平野 高司 北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (20208838)
• 研究分担者: 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) ; 前田 高尚 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, 研究員 (10357981) ; 小杉 緑子 京都大学, (連合)農学研究科(研究院), 助教 (90293919) ; 高梨 聡 独立行政法人森林総合研究所, 気象環境研究領域, 研究員 (90423011) ; 田中 延亮 東京大学, 農学生命科学研究科, 助教 (10323479) ; 玉井 幸治 独立行政法人森林総合研究所, 水土保全研究室, 室長 (50353769) ; 熊谷 朝臣 名古屋大学, 地球水循環研究センター, 准教授 (50304770)
• キーワード: フラックス / ガス交換 / 光合成 / 呼吸 / 蒸発散 / フェノロジー / 環境撹乱 / 気候変動

研究概要

主に，インドネシア中部カリマンタン州の熱帯泥炭林における観測データの解析を行った。結果の概要は以下の通りである。
1. 環境撹乱（排水，火災）の程度が異なる3つの熱帯泥炭林生態系において渦相関法によって連続観測されたCO2フラックスのデータを解析した。その結果，①未撹乱の泥炭林でも，年間のCO2放出量（生態系呼吸，RE）はCO2吸収量（光合成，GPP）を上回り， CO2ソースとなっていた，②排水や火災による攪乱の程度が強いほど，正味CO2放出量（NEE = RE - GPP）が大きくなった，③CO2放出量は地下水位（水文環境）の影響を強く受け，年間値については地下水位との間に優位な負の相関が得られた，④正味CO2放出量の年次変動は大きく，乾期が長くなるエルニーニョ年に多くのCO2が放出される，などが明らかになった。
2. 火災で植生が焼失した泥炭林跡地において，チャンバー法を用いて泥炭の好気的分解にともなうCO2放出量（RP）の測定を行った。RPは，乾期に上昇し雨期に低下した。RPは，地下水位の低下にともない対数的，あるいは直線的に上昇した。これは主に，地下水位の低下によって土壌の不飽和層が厚くなり，土壌中への酸素の供給量が増加したことによる。一方，地温とRPの関係は複雑で，RPの温度応答（Q10）は地下水位が下がるにつれて小さくなった。地下水位が高いときにはQ10は大きかったが，飽和条件ではRPは大きく低下した。また，深くなるにしたがい地温の変動が小さくなる。したがって，RPに与える地温の影響はそれほど大きくないと考えられる。RPの年積算値は，382～362 gC m-2 y-1となった。これらの年積算値は，渦相関法で測定されたREの21～24%に相当した。モデルによる結果は，年平均地下水位が0.1 m低下するとRPが89 gC m-2上昇することを示唆した。

現在までの達成度 (区分)

理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

研究成果

• [雑誌論文] Effect of groundwater level on soil respiration in tropical peat swamp forest (2012)
  • 著者名/発表者名: Sundari S, Hirano T, Yamada H, Kusin K and Limin S
  • 雑誌名: Journal of Agricultural Meteorology 巻: 68 ページ: 121-134
  • 査読あり
• [雑誌論文] Influences of various calculation options on heat, water and carbon fluxes determined by open- and closed-path eddy covariance methods (2012)
  • 著者名/発表者名: Ueyama M, Hirata R, Mano M, Hamotani K, Harazono Y, Hirano T, Miyata A, Takagi K and Takahashi Y
  • 雑誌名: Tellus 巻: 64 ページ: 1-26
  • DOI: doi: 10.3402/tellusb.v64i0.19048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of disturbances on the carbon balance of tropical peat swamp forests (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano T, Segah H, Kusin K, Limin S, Takahashi H and Osaki M
  • 雑誌名: Global Change Biology 巻: 18 ページ: 3410-3422
  • DOI: doi: 10.1111/j.1365-2486.2012.02793.x
  • 査読あり
• [学会発表] 火災跡地における熱帯泥炭の好気的分解にともなうCO2排出量の評価 (2013)
  • 著者名/発表者名: 平野高司
  • 学会等名: 日本農業気象学会2013年全国大会
  • 発表場所: 石川県立大学（野々市）
  • 年月日: 20130327-20130327
• [学会発表] Effects of disturbances on the carbon balance of tropical peat swamp forests (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano T
  • 学会等名: International Symposium on Wild Fire and Carbon Management in Peat-Forest in Indonesia
  • 発表場所: Novotel Bogor (Indonesia)
  • 年月日: 20120913-20120913
  • 招待講演
• [学会発表] Carbon dioxide balance of tropical peat ecosystems (2012)
  • 著者名/発表者名: Hirano T
  • 学会等名: The 14th International Peat Congress
  • 発表場所: Stockholm Congress City Center (Sweden)
  • 年月日: 20120604-20120604