リモートセンシング・地上観測とモデル研究の統合による生態系プロセスモデルの構築

2003 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 15201002
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Research Institution: The University of Tokyo
• Principal Investigator: 恒川 篤史 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 助教授 (60227452)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飯山 賢治 東京大学, アジア生物資源環境研究センター, 教授 (60012077) ; 森田 茂紀 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (00143404) ; 鈴木 雅一 東京大学, 大学院・農学生命科学研究科, 教授 (10144346) ; 西田 顕郎 筑波大学, 農林工学系, 講師 (40312813) ; 篠田 雅人 東京都立大学, 大学院・理学研究科, 助教授 (30211957)
• Keywords: 生態系プロセスモデル / リモートセンシング / Century / Biome-BGC / 数値シミュレーション / 蒸発散 / NPP / NDVI

Research Abstract

北米で開発されたCenturyモデルを日本の代表的な森林であるスギ・ヒノキ人工林の東京大学千葉演習林袋山沢に適用した。パラメータチューニングをすることで、幹材積中の炭素蓄積量、伐採による蒸発散量の減少、土壌中の炭素蓄積量、土壌呼吸量の季節性、伐採による地上部の森林状態の変化に対応した地温については良好な再現ができた。ただし、伐採後の森林の回復過程と流域の蒸発散量の関係を再現するためには、蒸発散量を推定する計算式の変更も考慮する必要がある。
同じく千葉演習林袋山沢での観測データに対して、米国モンタナ大学で開発されたBiome-BGCモデルを適用し、その適合性を検討した。その結果、炭素、窒素についてはデフォルトのままでも比較的観測データと適合していた。一方、水収支については蒸発散量が過大に推定されるなど、適合性が十分ではなく、モデルのチューニングの必要性が指摘された。
一方、広域スケールの生態系プロセスモデルとして、光合成有効放射吸収率(FPAR)、葉面積指数(LAI)、4種類の気候データ(純放射、日最低気温、日平均気温、飽差)および土地被覆図を用いた生産効率モデルを用いて、1982年から1999年までの全球陸域NPPを推定した。
その結果、全球陸域NPPは平均値で62.8GtC/yrであり、0.0838GtC/yr^2の増加傾向を示した。また、大気CO_2濃度の増加率と同調した変動パターンを示した。全球陸域NPPと全球陸域NDVIとの変動パターンはほぼ同調的であったが、ピナツボ火山噴火後数年間は、全球陸域NPPの上昇とは対照的に、全球陸域NDVIは大きな減少を見せた。

Research Products

• [Publications] 阿部淳, 折谷隆志, 森田茂紀, 萩沢芳和: "水稲の乳苗移植栽培における本田の根系形成"農業および園芸. 78(4). 498-504 (2003)
• [Publications] 田中丸耕治, 森田茂紀, 阿部淳, 稲永忍: "側根の生育に対する土壌の水分・窒素条件ならびに体内条件の影響"農業および園芸. 78(11). 1212-1217 (2003)