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2016 年度 実績報告書

北方森林生態系における大規模撹乱後の植生遷移にともなう炭素動態の変化

研究課題

研究課題/領域番号 25241002
研究機関北海道大学

研究代表者

平野 高司  北海道大学, 農学研究院, 教授 (20208838)

研究分担者 高木 健太郎  北海道大学, 北方生物圏フィールド科学センター, 准教授 (20322844)
梁 乃申  国立研究開発法人国立環境研究所, 地球環境研究センター, 主任研究員 (50391173)
渡辺 力  北海道大学, 低温科学研究所, 教授 (60353918)
研究期間 (年度) 2013-10-21 – 2017-03-31
キーワード北方林 / 撹乱 / 風倒害 / 植林 / 炭素収支 / エネルギー収支 / 二次遷移
研究実績の概要

1)2016~2017年に北海道大学天塩研究林のササが混在するカラマツ植林地において,ハイパースペクトル画像から得られた反射スペクトルを用いて総一次生産(GPP)の推定を試みた。渦相関法で観測されたCO2フラックスから得られた森林の光合成パラメータを従属変数,ハイパースペクトル画像の任意の2波長の反射率を用いて計算された正規化スペクトル指数(NDSI)を独立変数として単回帰分析を行った結果,780 nmと710 nmの波長の組み合わせで最大の決定係数が得られた。推定した光合成パラメータから計算したGPPと観測されたGPPを比較した結果,ほぼ1:1の関係になり、高い精度で推定することができた。
2)倒壊区の地上部バイオマスの測定を継続した。2011年以降減少が続いたオオアワダチソウなどの下層植生の減少は止まり、近年は一定レベルで推移している。一方で、シラカンバ、ダケカンバなどの落葉広葉樹が2014年以降さらに増え、2016年では地上部バイオマスの6割以上が落葉広葉樹で占められるようになった。
3)2004年の台風による風倒害およびその後の幹部の搬出により,カラマツ林の地上部バイオマスは97%減少したが,撹乱2年後(2006年)における無積雪期(4~11月の約7ヶ月間)における蒸発散(ET)および全天日射量で標準化された潜熱フラックス(LE/Rg)の積算値の減少は,24%に過ぎなかった。この24%の減少は,アルベドの上昇による全天日射量の純放射量への分配(Rn/Rg)の低下(17%)と,純放射量の潜熱フラックスへの分配(lE/Rn)の低下(9%)による。その後の草本と灌木を中心とした植生の回復により,蒸発散は徐々に増加し,撹乱後6年でほぼ撹乱前(カラマツ林)のレベルに回復した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] Energy balance and evapotranspiration changes in a larch forest caused by severe disturbance during an early secondary succession2017

    • 著者名/発表者名
      Hirano T, Suzuki K and Hirata R
    • 雑誌名

      Agricultural and Forest Meteorology

      巻: 232 ページ: 457-468

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.1016/j.agrformet.2016.10.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] ハイパースペクトル画像による植生情報の時空間変動解析2016

    • 著者名/発表者名
      吉川慶・矢崎友嗣・井手玲子・栗原純一・小熊宏之・平野高司
    • 雑誌名

      北海道の農業気象

      巻: 68 ページ: 11-20

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biomass accumulation and net primary production during the early stage of secondary succession after a severe forest disturbance in northern Japan2016

    • 著者名/発表者名
      Yazaki T, Hirano T and Sano T
    • 雑誌名

      Forests

      巻: 7 ページ: 1-16

    • DOI

      doi:10.3390/f7110287

    • 査読あり
  • [学会発表] Post-disturbance changes in carbon balances of understory vegetation in a deciduous forest, northern Japan2017

    • 著者名/発表者名
      Yazaki T, Teramoto M, Hirano T, Liang N, Sun L, Kamakura I
    • 学会等名
      International Symosium on Agricultural Meteorology 2017
  • [学会発表] 異なる撹乱履歴を有する森林における土壌呼吸量2017

    • 著者名/発表者名
      矢崎友嗣・鎌倉以直・孫力飛・平野 高司・寺本 宗正・梁乃申
    • 学会等名
      JpGU2017年全国大会
  • [学会発表] ハイパースペクトル画像を利用した森林のGPP推定2017

    • 著者名/発表者名
      吉川 慶・高木健太郎・矢崎友嗣・平野高司・井手玲子・小熊宏之・廣瀬保雄・栗原純一
    • 学会等名
      リモートセンシング学会第63回学術講演会
  • [学会発表] カラマツ林でのCO2フラックス長期観測から見る撹乱影響2016

    • 著者名/発表者名
      高橋善幸・三枝信子・平田竜一・梁乃申・井手玲子・高木健太郎・平野 高司
    • 学会等名
      JpGU2016年全国大会
  • [学会発表] 撹乱履歴が異なる森林における土壌呼吸速度の比較2016

    • 著者名/発表者名
      鎌倉以直・矢崎友嗣・孫力飛・寺本宗正・梁乃申・平野高司
    • 学会等名
      日本農業気象学会北海道支部2016年度大会
  • [学会発表] リタ―供給や土壌炭素からみた森林回復過程における土壌呼吸量変化の要因2016

    • 著者名/発表者名
      矢崎友嗣・寺本宗正・梁乃申・下田星児・平野高司・孫力飛・鎌倉以直
    • 学会等名
      日本農業気象学会北海道支部2016年度大会

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公開日: 2018-12-17  

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