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本課題では、植物の暗呼吸を推定し陸域生態系の炭素循環モデルに組込可能なスキームの開発を主たる目的とした。植物の代謝過程に基礎を置くモデル構築の試みとして、生態系スケールの植物呼吸量に関するメタ分析を行い、個体呼吸の代謝スケーリング則と組み合わせた推定手法の開発を試みた。文献調査を行い、生態系スケールの植生バイオマスと暗呼吸速度に関する観測データを網羅的に収集し、様々な観点から解析を行った。植物の個体サイズと呼吸速度の関係、そして自己間引きの法則に基づいて生態系スケールの植生の暗呼吸速度を推定するモデルを検討した。変動環境下での呼吸速度の順化に関しても、全球スケールの陸域生態系炭素循環モデルにおいて感度分析を行った。温度条件と暗呼吸の温度依存性パラメータ（Q10）の間の関係を整理し、複数設定条件での全球シミュレーションを行った。順化を想定したものでは、高温条件でQ10値が低下するが、既往研究の経験式を用いると全体的に呼吸量が高く評価されるなどの差違が見られた。呼吸の温度順化の扱いを変えることで、正味CO2収支の季節変動や経年的な炭素収支変動に関する推定結果が大きく変わりうることが明らかとなった。このような研究成果を応用することで、温度上昇などの地球環境変動に対する陸域生態系の炭素収支の応答を、より高い信頼度で推定することを目指す研究を継続していく。また、植物の代謝をミクロからマクロまで積み上げる視点は、物質循環分野では新しいものであり、今後大きく発展していくことが期待される。
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