ŏŰįIJĶġŎŢźġijııĹ 目次 高山セミナー開催報告 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 日本生態学会第55回大会参加報告 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 衛星観測で得られた EVI と総生産量の対応関連を不明瞭にする原因は何か？・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 高山常緑針葉樹林サイト（TKC）における土壌水分解析 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 新メンバー紹介 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 事務局からのお知らせ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 編集後記 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 1 2 3 4 5 6 6 高山セミナー開催報告 2008年 2 月29∼ 3 月 1 日 に『 第10回 高 山 セ ミ 発表はセミナー形式で行われ， 2 日間で計20件 ナー』と称して「高山研究会」・ 「衛星生態学創生 の発表が行われました。発表内容は，生態プロセ 拠点」・「菅平サイト」の合同セミナーが開催され スからモデルまで，多岐に渡っており，非常に活 ました。高山セミナーは，研究交流および情報交 発な議論が行われました。特に，学生の発表で 換を目的として，流域圏科学研究センター高山試 は，シニア研究者から的確な質問や意見をいただ 験地での物質循環研究に参加している研究者に き，今後の研究の参考になったと思います。ま よって毎年開催される研究集会です。今年度は， た，菅平サイトでの研究者の方と交流ができ，連 高山サイトだけではなく，長野県菅平高原に位置 携を視野に入れた共同研究などの具体的な話し合 する筑波大学の「菅平サイト」での研究に関して いを行うことができました。本セミナーでの講演 の発表も行われました。また，今回は特に若手の は以下の通りです。 発表が優先して行われました。参加者の所属は， 岐阜大学，（独）産業技術総合研究所，（独）国立環 三上 寛了（筑波大） 境研究所，筑波大学，茨城大学，玉川大学など多 岐に渡り，当日は約40名の参加者がありました。 −− 定点自動撮影画像を用いた落葉広葉樹林の LAI 季節 変化の推定 中川 奈未子（玉川大） 峰村 慎司（茨城大） 山本 昭範（筑波大） 中田 淳子（岐阜大） 魚眼デジタルカメラ画像による草原の LAI 推定とモ ニタリング 茅場ススキ草原における CO2，CH4動態 八代 裕一郎（岐阜大） 冷温帯における炭素放出源としての粗大木質リター （CWD）の研究 多層微気象陸面モデル MINCER を用いた高山 Q50 サイトにおけるフラックスの推定 牛糞尿が放牧草地における CH4放出・吸収量に与え る影響 伊藤 昭彦（国環研） 植物バイオマスは草原の土壌呼吸に影響するか？ 村山 昌平（産総研） 落葉広葉樹林の伐採後 9 年目の林分構造と主要樹種 の生産戦略 近藤 裕昭（産総研） 鈴木 あづさ（玉川大） 志津 庸子（岐阜大） 早瀬 進（茨城大） 森林構造が異なる冷温帯林における純一次生産量の 比較 高橋 健太（茨城大） 遷移段階の異なる森林における土壌呼吸の違いとそ の要因の解明 陸域生態系モデル（VISIT）による炭素−窒素循環 の解析 高山サイトにおける大気中ラドン濃度の連続観測 森林キャノピー内の CO2輸送の数値シミュレーション 宮崎 真（国環研） 地球観測連携拠点（温暖化分野）の活動について 村岡 裕由（岐阜大） 岐阜大学 COE の進捗状況と今後の拠点間連携の展望 【リモートセンシング研究グループ 小泉 晋（筑波大） 石原 光則（流域圏科学研究センター COE 研究員）】 ササのないミズナラ林における土壌炭素動態 根岸 正弥（茨城大） 富士北麓アカマツ林における根呼吸の評価 大内 法輔（茨城大） 富士山麓冷温帯アカマツ林における粗大木質リター （CWD）の炭素動態 桑江 良幸（茨城大） 冷温帯での草原，森林の土壌における SOC プール の比較 八木 周一（茨城大） 冷温帯における炭素プールとしての粗大木質リター （CWD）の研究 セミナー参加者 日本生態学会第55回大会参加報告 2008年 3 月14日から17日にかけて福岡市の福岡 や，フォーラム『ネットワーク研究の可能性−大 国際会議場において開催された日本生態学会第55 規模長期研究の展開−』（主催：大規模長期生態 回大会に，本 COE のメンバー（大塚俊之，村岡 学専門委員会 日浦勉（北大・苫小牧研究林） ， 裕由，斉藤琢，野田響，中田淳子，八代裕一郎， 中村誠宏（北大・苫小牧研究林））において，村 志 津 庸 子 ら ） が 参 加 し ま し た。 ま た， 日 中 韓 岡裕由が「森林生態系の構造と機能の研究ネット フォーサイト事業の協定機関である高麗大学から ワーク：高山サイトを拠点とした展開」という も，Song Yowhan 教授ら 6 名が見学に訪れました。 テーマで高山サイトにおける長期的かつ学際的な 今大会は，一般講演数が1169件，集会数が59件， 炭素循環研究と教育，および本 COE プログラム 参加者数が約2000名となるなど，過去の大会の中 に関する講演を行いました。このフォーラムは でも最大の規模となりました。生態学に関連した 2007年11月に発足した日本長期生態学研究ネット 様々な分野の研究者と活発な議論を行うことがで ワークに関連した研究講演会として位置付けられ き，非常に有意義な大会となりました。これらの たものであり，講演と討論では，研究グループ間 中でも本 COE に関連した一般講演は「物質循環」 連携による生態系研究（ネットワーク研究）の推 や「植物生理生態」 ，「遷移・更新」などで行われ 進に関する意見交換が持たれました。ネットワー たほか，自由集会 Matter Flow and Ecosystems（幹 ク研究の形態としては，高山サイトのように特定 事：大塚俊之ら）での招待講演者による研究発表 の生態系や調査地に他分野の研究者が集い多面的 −− に研究を進めるものと，日本中に多数の調査地を 育をすることが今後の有意義な課題であるという 設定して多くのグループが各地で同様のプロトコ 意見が出ました。 ルを用いて比較研究を進めるものが挙げられま す。討論では，高山サイトでの研究推進のプロト 【生態プロセス研究グループ コルを，JaLTER 加盟サイトにも適用して研究教 野田 響（流域圏科学研究センター COE 研究員）】 衛星観測で得られた EVI（Enhanced Vegetation Index）と総生産量の 対応関連を不明瞭にする原因は何か？ 最近の研究は，衛星観測で得られた EVI から 陸域の植生の総生産量（gross primary production: GPP）を直接的に推定できることを示唆していま す。EVI は，可視赤，近赤外と可視青の反射率デー タを用いて，EVI ＝ G ×（近 赤 外−可 視 赤）／ （近赤外＋ C1×可視赤− C2×可視青＋ L）で求ま る植生指数です（G, C1, C2, L は定数）。EVI は， 高密度な植生で飽和しにくく，大気や背景土壌の 影響を受けにくい特徴をもっています（Huete et al., 2002）。けれども，過去の研究で報告されてい る EVI と GPP の対応関係には，大きなバラつき がみられました。そこで我々は，衛星リモートセ ンシングの検証を目的とした地上観測及び，タ ワー観測が継続的に行われている，本 COE プロ グラムのコアサイトのひとつである冷温帯落葉広 葉樹林（TKY）を対象に，EVI と GPP の対応関 係にみられるバラつきの原因は何であるかを調べ てみました。はじめに，Terra/MODIS 衛星で得ら れた EVI，林冠直上に設置した分光放射計で得ら 図 1 （a）Terra/MODIS 衛星で得られた EVI（白丸：衛星デー タに付属するクオリティフラグがベストなもの，黒丸：クオリ ティフラグがベストであり，衛星通過時刻の前後の天空状態が 快晴であると確認されたもの），（b）林冠直上に設置した分光放 射計で得られた EVI，（c）タワー観測に基づいた GPP の2005年 から2006年の季節変動 れた EVI，そして，タワー観測に基づいた GPP の2005年から2006年の季節変動を図1に示しまし クオリティフラグがベストであり，衛星通過時刻 た。Terra/MODIS 衛 星 で 得 ら れ た EVI は， 衛 星 の前後の天空状態が快晴であると確認されたもの データに付属するクオリティフラグがベストなも （図中の黒丸）を区別して示しています。EVI と の（図中の白丸）と，クオリティフラグがベスト GPP の対応関係には，近似関数の左上（図 a で であり，衛星通過時刻の前後の天空状態が快晴で 言うと，EVI ＝0.0-0.5，GPP ＝4-12）と右下（図 あると確認されたもの（図中の黒丸）を示してい a で言うと，EVI=0.4-0.8，GPP=0-8）にバラつき ます。衛星データに付属するクオリティフラグが がみられました。近似関数の左上にみられたバラ ベストであるデータのうち，雲被覆の影響がみら つきの原因は，クオリティフラグがベストだった れなかったデータは，約60％であること，展葉期 ものの，衛星通過時刻の前後の天空状態が快晴で （ 5 月から 6 月）では，EVI は GPP よりも早く増 あると確認できなかった EVI によること，近似 加し，落葉期（ 9 月から10月）では，EVI は GPP 関数の右下にみられたバラつきの原因は，主に展 よりも遅く減少することが分かりました。次に， 葉期のデータ（図中で， 5 月 8 日から 6 月 8 日に Terra/MODIS 観測で得られた EVI と GPP の関連 得られたデータを×印で示しました）によること を日値と16日値の場合について，図 2 に示しまし が分かりました。本稿では，図示しませんが，林 た。先ほどと同様に，衛星データに付属するクオ 冠直上に設置した分光放射計で得られた EVI と リティフラグがベストなもの（図中の白丸）と， GPP の対応関係にも，近似関数の右下にバラつ −− 図 2 Terra/MODIS 衛星で得られた EVI と GPP の散布図及び近似関数（a：日値，b：16日値）。EVI と GPP の対応関 係についての近似関数（線形と指数関数）をグレーの実線（衛星データに付属するクオリティフラグがベストな EVI（白 丸））と黒の破線（クオリティフラグがベストであり，衛星通過時刻の前後の天空状態が快晴であると確認された EVI（黒 丸））で示しました。また，展葉期（5月8日から6月8日）のデータを×印で示しました。 きがみられ，その原因は，主に展葉期のデータに によることが分かりました。我々の結果は，EVI よることが分かりました。以上の結果，冷温帯落 と GPP の対応関係を面的に広げて議論する場合， 葉広葉樹林において，EVI と GPP の対応関係に 衛星データに含まれる雲被覆の除去の改善と，展 バラつきを生じさせる原因は，衛星データに含ま 葉期の考察が重要であることを示唆しました。 れる雲被覆，そして，特に展葉期において顕著に 【生態プロセス研究グループ みられる EVI と GPP の季節変動パターンの違い 永井 信（流域圏科学研究センター COE 研究員）】 高山常緑針葉樹林サイト（TKC）における土壌水分解析 岐阜大学21世紀 COE プログラム「衛星生態学 に達する前に受け止め，そのまま蒸発によって大 創生拠点」開始後すぐに大八賀川流域の標高 気へと返す「遮断」と呼ばれる機能がある。遮断 800m 地点のスギの人工林に建設された「高山常 による損失のため森林では地中への浸透量や流出 緑針葉樹林サイト（TKC）」の観測も 4 年目を迎 量が減少し，流域の水循環に大きな影響を与えて え，データの蓄積が進んだ。ここではよく紹介さ いる。この遮断は，樹冠による「樹冠遮断」と地 れる熱や CO2の交換量ではなく土壌水分の解析結 表面にあるリター層による「リター遮断」からな 果を報告する。 る。林外に設置した雨量計に加えて，前者には， よく知られているように，森林には降水を地面 図 1 2007年 7 月 5 日の体積含水率 多数の林内雨量計と樹幹流計を用い，後者はライ 図 2 2006年の 5 月から10月の TKY サイトでの 降水イベント毎の林外降水量と土壌水分の増加量 −− シメータ等を用いて計測するのが一般的とされて て降水イベント毎にデータを整理したのが，図 2 いる。林内雨量観測は本 COE 研究でも行われて である。2006年暖候期の降水イベント57例中，最 いるが，ここでは観測に要する労力が桁違いに小 下層での水分変化のない31例を示してある。林外 さくて済む土壌水分の連続観測記録から総遮断量 雨量は観測タワー上の雨量計の値を用いている。 を求める事を試みた。 その結果，本森林では降雨量が 2 mm に達する 図 1 に土壌水分の観測記録を示す。降水がある までは，土壌水分に変化はなく，それを超えた降 と上層から土壌水分の増加が起こるが，この例の 水の約90％が地面に到達すること，あるいは降水 ように，最下層（40cm）での水分量が変化しな の約80％が地面に達することが分かり，遮断率約 い降水イベントでは土壌水の下層への流出はほと 20％という結果が得られた。 んど起こっていないと推定できる。また観測地は もと棚田であり，局所的に平坦で横方向への流出 この解析は，今尾健次郎君（岐阜大学工学研究 科）の協力によるものである。 も小さいと期待して，土壌水分量の観測値の鉛直 積分求め，その時間変化の内，増加を示すものの 【モデリング解析・評価グループ 合計を土壌への水の入力と考える。このようにし 玉川 一郎（流域圏科学研究センター 准教授）】 新メンバー紹介 め，現在は陸上生態系における炭素循環について 生態プロセス研究グループ 研究を進めています。高山サイトの他に，富士山 麓や菅平高原の冷温帯林，チベットや北極などの 大 塚 俊 之 ツンドラ生態系などをフィールドとして，炭素循 2008年 3 月 1 日付けで，流 環に関連した生態学的プロセスの調査が主な仕事 域圏科学研究センター・植生 です。COE の最後のまとめの年に新たにメンバー 機能研究分野の教授に着任 に加えていただき，どのような貢献が可能である し，COE 研究メンバーとして登録された大塚俊 のか不安もありますが，衛星データが高分解能に 之です。生まれは東京らしいのですが，幼稚園か なって，モデルが高精度化すればするほど，野外 ら博士課程まではずっと千葉で過ごしてきまし での実測データの重要性が増してくることは間違 た。学部 4 年から助手時代を含めると，約10年間 いないと思います。私としては，地上で植物を調 は千葉大学理学部生態学研究室にお世話になり， べたり穴を掘ったりすることしか出来ないので， 都市や耕作放棄地，森林伐採地，焼畑などを対象 地球上の様々なフィールドで「生態系は，どこに として，初期二次遷移の動態と先駆性植物の種特 どのように炭素を吸収するのか？」を追跡し，生 性について研究してきました。その後，山梨や茨 態系の構造と機能との関係について地面からデー 城などを渡り歩きながら生態系生態学の勉強を始 タを発信していきたいと思います。 いう温室効果ガスに着目して研究を行ってきまし 生態プロセス研究グループ た。この N2O は主に土壌から放出され，土壌条件 により放出量が大きく変化しますが，熱帯域で土 八 代 裕一郎 地利用変化が N2O の放出量に与える影響を明らか 2008年 4 月 1 日付けで COE にするというテーマで学位（農学）を取得ました。 研究員として流域圏科学研究 また，昨年からは岐阜県高山市の放牧草地におい センターに着任しました八代 て，家畜の糞尿パッチがどのような生態的機能を 裕一郎（やしろゆういちろう）です。学部は筑波 有するかに興味を持ち調査を行っています。 大学生物学類を卒業し，修士過程は岐阜大学農学 私はこれまで地べたを這うようなプロセス研究 研究科，博士課程は岐阜大学連合農学研究科を修 ばかり行ってきました。本 COE プログラムでは， 了しました。私はこれまで亜酸化窒素（N2O）と モデリングやリモートセンシングを始めとした −− 「生態系機能評価」に対する様々なアプローチに ですが，精一杯頑張りますので宜しくお願い致し 触れることができるのでとても嬉しく思います。 ます。今年度は放牧草地で環境操作実験（温暖化 これを好機と捉え，積極的に知識を吸収していき 実験）を行い，地球温暖化が炭素循環に与える影 たいと思います。今後，自分の研究・視点が「衛 響について研究を行う予定です。 星生態学」に対してどれだけ貢献できるのか不安 スペクトルデータを用い，リモートセンシングに リモートセンシング研究グループ よる作物の葉身クロロフィル濃度推定手法の開発 に取り組んできました。 田 中 真 哉 今後は，これまでの研究を発展させ，衛星デー 2008年 4 月 か ら COE 研 究 タを用いた研究に取り組んでいきたいと考えてい 員として流域圏科学研究セン ます。また，高山流域においても葉面積指数やク ターに着任した田中真哉（た ロロフィル濃度など，地上での計測から得られる なかしんや）です。工業高等専門学校卒業後，学 パラメータと衛星データから得られる植生指数な 部 3 年次から岐阜大学に在籍し，2008年 3 月に岐 どとの関係について各研究グループと協力し，生 阜大学大学院連合農学研究科博士課程を修了しま 態系研究の発展に寄与できるよう取り組んでいき した。博士課程では，主に地上での詳細な分光反 たいと考えています。 射計測と波長・空間分解能の高い航空機ハイパー 事務局からのお知らせ ■ 国際シンポジウムのご案内 ■ 2nd International Symposium of 21st Century COE Program "Satellite Ecology" Integrating and scaling processes for plot to landscape ecosystem study - toward the interdisciplinary understanding and networking 岐阜大学では平成16年度より，21世紀 COE プログラム「衛星生態学創生拠点」に取り組んで参りま した。本拠点での研究教育活動は，多くの関連研究者の方々の協力も得ながら推進され，今年は本 COE プログラムの最終年度となりました。つきましては，本拠点の研究活動の成果発表，および関連 分野の研究者の方々によるポスター発表を通じて，研究情報の交換，意見交換を進める機会として， 2008 年 7 月30日から 8 月 1 日の日程で岐阜大学においてシンポジウムを開催することといたしました。 講演者等の本シンポジウムに関する詳細は，別紙または http://www.green.gifu-u.ac.jp/sateco2008/ をご 参照下さい。 今年はとうとうスギ花粉症が発症しました。目のかゆみとくしゃみ，鼻水がひどく， 4 月中旬に 行った現地観測は大変でした。以前よりヒノキ，イネ科の花粉症でもあったため， 3 月中旬～ 5 月現 在までほぼ途切れることなく花粉症の症状が出ています。今後は花粉防護メガネとマスク着用が高山 での私のスタイルになりそうです。C50サイト（スギ林）での観測を開始してから 4 年目にしてスギ 花粉症になりましたが，スギ林での作業量によって発症率は上がるのでしょうか？スギ林をターゲッ トにしている研究者の罹患率は一般人と比べて多いのでしょうか？しかし現 COE メンバーで症状が 出ているのは私だけのようなので，あまり関係ないのかもしれません。興味深いところです。（児島） ● 連絡先 ● 岐阜大学 流域圏科学研究センター COE 事務局 〒 5 0 1−1 1 9 3 岐阜県岐阜市柳戸 1−1 TEL：0 5 8 - 2 9 3 - 2 0 6 1 FAX：0 5 8 - 2 9 3 - 2 0 6 2 URL：http://www.green.gifu-u.ac.jp/sateco/ −−
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