2016 Fiscal Year Research-status Report
気候変動による急速な高山植生変化の検出とそのメカニズム解明のモデル構築データ解析
| Project/Area Number |
15K00524
|
|---|
| Research Institution | Rakuno Gakuen University |
|---|
Principal Investigator |
矢吹 哲夫 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (50275484)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
金子 正美 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (00347767)
工藤 岳 北海道大学, 地球環境科学研究院, 准教授 (30221930)
星野 仏方 酪農学園大学, 農食環境学群, 教授 (80438366)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
|
| Keywords | レジームシフト解析 / 高山生態系 / 土壌水分解析 / 生態系回復実験 / 蒸散係数解析 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
研究分担者工藤が、高山（大雪）フィールドでの土壌水分の毎日の定点自動測定を行ない、そのデータ解析から土壌水分の時間変動の基本的な振る舞い(融雪水の流入の前半で最小値をもち、後半で最大値をもつ等）が、解析的な検証で（数値解析による検証ではなく）我々のオリジナルモデルの理論解析の予言結果と整合していることが検証され、モデルの基本構造が少なくとも大雪山の高山生態系遷移の現実的な説明モデルになっていることを検証できた。その検証内容を2016年度9月の物理学会の発表の中で報告した。また、そのフィールドでの土壌水分の時間変動データに対する我々のオリジナルモデルによる解析から、ササの生理特性の一つでありモデルの中のパラメータの一つであるササの蒸散係数についての合理的な推定結果が得られた。この結果は、2017年度3月の物理学会で発表した。
さらに、申請時の「研究目的」の中で掲げていた「分析モデルへの発展、展開」と「レジリエンス（回復力）の定量的な評価方法」についての現段階の研究実績として、工藤が行なっている高山（大雪）フィールドでの生態系回復実験(ササの刈取り実験)の結果に対して、我々のオリジナルモデルを使ってモデル解析を行ない、高山生態系に生じたレジームシフトの相転移の回復可能性について、モデル内の複数のパラメータを一定の範囲で動かした「パラメータ解析」を行ない、パラメータ値によって回復効果の継続性に違いが出ることが分かった。その一定の結果を学会(2017年度3月の物理学会)で発表した。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
２年目の研究目標は、高山生態系のフィールド（大雪）での観測・実験データとモデルの整合性の定量的検証と、それに基づいた高山生態系の回復に向けたモデル解析であった。研究実績概要で報告したように、前者については、フィールドでの土壌水分の時間変動のデータの解析結果とモデル解析の整合性を確認し、フィールドでの時間変動データとモデルの理論解析との照合から、ササの生理特性の一つである蒸散係数の合理的な推定値を得ることができた。後者については、フィールドでのササの刈取り実験のデータに基づいたモデル解析からシミュレーションを行い一定の結果を得ることができた。
|
| Strategy for Future Research Activity |
この間得られたフィールドでの観測データとモデルとの整合性に基づき、ササの蒸散係数以外のパラメータの推定を行ない、フィールド（大雪高山生態系）に対する現実的なモデル解析に発展させることを目指している。また、フィールドでの高山生態系回復実験の効果のメカニズムについて現実的な妥当性を吟味し、より現実的な改良モデルによる定量的な解析をすることにより、劣化した高山生態系の回復のための具体的な指針を提供することを目指している。そのために、2017年度は水文学の専門家にも研究協力を依頼して、研究分担者の工藤による現地フィールドでの測定及び実験データ、星野によるリモートセンシングの観測データ、金子によるGIS（地理情報システム）の観測データを総合的に解析して、最終的な現実的な予言能力を備えた分析モデルを完成させて、高山生態系の回復への具体的な施策へ寄与することが目標である。
|
| Causes of Carryover |
最終年度である今年度に国内での関連分野の複数の研究者とのセミナー等での意見交換、また国際学会発表または海外での報告セミナー発表を計画していること、及び複数の論文投稿も予定していて、その準備のための予算を確保しておくことが大きな理由である。
また、専門分野についての新たな研究協力者を得ることも想定していた為、そのフィールド調査の実費と謝礼も確保しておきたいことも理由の一つであった。
|
| Expenditure Plan for Carryover Budget |
代表者の次年度使用額は、上述した最終年度である今年度に国内での関連分野の複数の研究者とのセミナー等での意見交換、また国際学会発表または海外での報告セミナー発表の計画遂行のための予算の一部として投入する。さらに、学内研究分担者の次年度使用額は、代表者との共著の論文投稿の為の諸経費に充当し、また今年度に新たなに得た水文学の研究協力者のフィールドを中心とした測定調査の実費と謝礼に充当する。
|
