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2013 年度 実績報告書

レーザー分光器を用いた高精度連続観測による森林におけるメタン交換量の評価

研究課題

研究課題/領域番号 23681004
研究機関大阪府立大学

研究代表者

植山 雅仁  大阪府立大学, 生命環境科学研究科(系), 助教 (60508373)

研究期間 (年度) 2011-04-01 – 2014-03-31
キーワードメタン / 森林 / 微気象 / チャンバー / 土壌 / プロファイル / レーザー分光計 / 逆解析
研究概要

レーザー分光法を用いた分析計が近年になって実用化されたことから、陸域生態系におけるメタンフラックスを高精度に評価するための連続測定が世界中で始められている。これらの測定では、メタンの放出源とれる湿原や農耕地を対象としたものが多く、森林などのメタンの吸収源と目される生態系を対象としたものは少ない。森林のメタンフラックスは湿地等の放出フラックスと比べて一桁程度小さく、計測が容易でない。そこで本研究では、微気象学的手法とチャンバー法を組み合わせて森林におけるメタンフラックスの多面的観測を実施し、空間代表性を有するフラックスの定量化、プロセスの解明、測定技法の向上を行った。
双曲線簡易渦集積法により群落スケールでの交換量、自動開閉式閉鎖型チャンバー法によりプロットスケールでの交換量を計測した。メタン濃度の鉛直プロファイルを入力として、多層モデルの逆解析を実施し、観測されたメタン交換量との比較を行った。観測は、山梨県富士吉田市の富士北麓フラックス観測サイトにおいて実施された。観測地では、樹齢約50年のカラマツ人工林が粗粒火山灰土の上に均質に生育していた。
観測から森林はメタンの吸収源として作用し、特に夏季に吸収量が大きくなることが分かった。また、観測されたメタン吸収は、土壌において起こっていることが示唆された。森林のメタン吸収量を決定する要因としては、第一に土壌水分量、第二に地温が重要であることが分かった。これは、土壌水分の上昇で土壌中の空隙率が低下するとメタン酸化の気質となるメタンが土壌に供給されにくくなるため、吸収速度が低下することを示唆している。また、地温が上昇するとメタン酸化菌の活性が高まり、吸収速度が上昇することを示唆している。

現在までの達成度 (区分)
理由

25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

25年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] High-precision measurements of the methane flux over a larch forest based on a hyperbolic relaxed eddy accumulation method using a laser spectrometer2013

    • 著者名/発表者名
      Ueyama,M., Takai, Y., Takahashi, Y., Ide, R. Hamotani, K., Kosugi, Y., Takahashi, K. and Saigusa, N
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 178-179 ページ: 183-193

    • 査読あり
  • [学会発表] 鉛直濃度プロファイルの逆解析による森林メタンフラックスの評価2014

    • 著者名/発表者名
      植山雅仁・高梨聡・高橋善行
    • 学会等名
      農業気象学会全国大会2014
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      20140317-20140321
  • [学会発表] レーザー分光器を用いた森林におけるメタン収支の多面的観測研究2014

    • 著者名/発表者名
      植山雅仁
    • 学会等名
      森林生態系物質収支・リモセンに係わるモニタリング研究集会
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      20140219-20140220
  • [学会発表] Continuous measurement of Methane flux at a larch forest by micrometeorological and chamber techniques2013

    • 著者名/発表者名
      Ueyama, M., Takai, Y., Takeuchi, R., Takahashi, Y., Ide, R., Ataka, M., Takahashi, K. and Kosugi, Y.
    • 学会等名
      CH4 workshop
    • 発表場所
      Fairbanks, AK, USA
    • 年月日
      20130906-20130906
  • [学会発表] Continuous measurements of methane flux at a larch forest by micrometeorological and chamber techniques2013

    • 著者名/発表者名
      Ueyama, M., Takai, Y., Takeuchi, R. Takahashi, Y., Ide, R., Ataka, M., Takahashi, K., and Kosugi, Y.
    • 学会等名
      Joint conference of 11th AsiaFlux international workshop
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      20130821-20130824
  • [学会発表] レーザー分光計を用いた森林におけるメタンフラックスの多面的観測2013

    • 著者名/発表者名
      植山雅仁・竹内亮太・高井百合子・高橋善幸・安宅未央子・高橋けんし・小杉緑子・鱧谷憲
    • 学会等名
      日本惑星科学連合2013年大会
    • 発表場所
      幕張
    • 年月日
      20130519-20130524
  • [備考] 微気象学的手法を用いた森林ー大気間におけるメタン交換の評価

    • URL

      http://www.envi.osakafu-u.ac.jp/atmenv/02_Research/FHK/Fuji.html

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公開日: 2015-05-28  

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