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2021 年度 実績報告書

頻発する短時間強雨に対する湿地生態系の応答:突発的メタン放出の定量評価

研究課題

研究課題/領域番号 21H03576
研究機関京都大学

研究代表者

高橋 けんし  京都大学, 生存圏研究所, 教授 (10303596)

研究分担者 東 若菜  神戸大学, 農学研究科, 助教 (20780761)
坂部 綾香  京都大学, 白眉センター, 特定助教 (40757936)
伊藤 雅之  兵庫県立大学, 環境人間学部, 准教授 (70456820)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワードメタン / 湿地生態系 / 短時間強雨 / フラックス / レーザー計測
研究実績の概要

本申請課題では、研究目的の達成のために、以下の2つのサブ課題を設けている。
サブ課題1:渓畔湿地の土壌表面および植生からのCH4発生量をリアルタイム計測し、CH4発生量の精密な定量化を試みる。
サブ課題2:土壌試料の化学分析や培養実験、植生の樹液流計測などを通じて、突発的なCH4放出のメカニズムを解明する。
令和三年度のサブ課題1は、滋賀県大津市の山林にある渓畔湿地サイトに自生する植生(湿地性樹木、地衣類)や土壌表面からのCH4発生量を計測するための、チャンバーシステムの設計と試験を行った。複数のチャンバーを、プログラミングロガーと電磁弁を用いて制御し、無人自動計測システムを構築した。CH4の検出には、従来型のガスクロマトグラフィーではなく、近赤外レーザーを用いた超長光路吸収分光法によるリアルタイム計測装置を用いた。年度の後半からは、レーザー装置をチャンバーと組み合わせてCH4フラックスの計測精度と検出限界の評価を行った。また、観測サイトに、土壌環境計測機器などを設置し、試験測定を行った。
一方、サブ課題2では、観測サイトにおいて渓畔湿地の表層土壌試料を採取し、嫌気培養実験を試験的に実施した。令和三年度は、土壌の採取方法を検討するとともに、嫌気培養の実験条件の抽出を目指した。土壌試料を一定量だけガラスバイアルに密封し、純水を加えて窒素ガスでパージし、恒温器内に静置した。また、樹液流計測センサーを植生に設置し、センサー出力をアナログロガーに取り込み、試験的な測定を開始した。サブ課題1で計測を行っているフラックス測定用のチャンバーの設置高度を考慮して、樹液流センサーの取り付け位置を決めた。十分な日射のある日に、樹液流の日変動が検知できることを確認した。

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

観測機器の設置や室内実験の条件抽出など、当初の計画どおりに進めている。

今後の研究の推進方策

当初の計画どおりに進める。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Aerial (+)-borneol modulates root morphology, auxin signalling and meristematic activity in Arabidopsis roots2022

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Kyohei、Uefune Masayoshi、Fukaki Hidehiro、Yamauchi Yasuo、Hara-Nishimura Ikuko、Ozawa Rika、Matsui Kenji、Sugimoto Koichi、Okada Kazunori、Imai Ryozo、Takahashi Kenshi、Enami Shinichi、Wurst Ren?、Takabayashi Junji
    • 雑誌名

      Biology Letters

      巻: 18 ページ: -

    • DOI

      10.1098/rsbl.2021.0629

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vertical profiles of methane concentration above and within the canopy of a temperate Japanese cypress forest2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Kenshi、Sakabe Ayaka、Kanazawa Akito、Kosugi Yoshiko
    • 雑誌名

      Atmospheric Environment: X

      巻: 12 ページ: 100143~100143

    • DOI

      10.1016/j.aeaoa.2021.100143

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Controlling Factors of Seasonal Variation of Stem Methane Emissions From <i>Alnus japonica</i> in a Riparian Wetland of a Temperate Forest2021

    • 著者名/発表者名
      Sakabe Ayaka、Takahashi Kenshi、Azuma Wakana、Itoh Masayuki、Tateishi Makiko、Kosugi Yoshiko
    • 雑誌名

      Journal of Geophysical Research: Biogeosciences

      巻: 126 ページ: -

    • DOI

      10.1029/2021JG006326

    • 査読あり
  • [学会発表] Atmospheric chemistry studies in forest and urban environments by applying laser spectroscopy techniques2021

    • 著者名/発表者名
      K. Takahashi
    • 学会等名
      the 1st International Conference of Lignocellulose (ICON-LIG) in conjunction with the 10th International Symposium for Sustainable Humanosphere (ISSH)
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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