タワー観測データと空間情報による生態系-大気間フラックスの広域評価に関する研究

利用塔观测数据和空间信息进行生态系统-大气通量广域评估研究

基本信息

批准号：
08J01393
负责人：
小野圭介
金额：
$ 0.51万
依托单位：
University of Tsukuba
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2009
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、CO_2フラックスを面的に評価するための基礎となる土壌-植生-大気伝達(SVAT)モデルの改良と空間情報の整備を行った。つくば市近郊の水田地帯で得られた複数年のタワー観測データ(2004〜2007年分)を解析し、生態系-大気間フラックスの年次変動について、総光合成量は日射量と日射の散乱成分の割合、生態系呼吸量は気温と地上部バイオマスの相違でほぼ説明できることを明らかにし、各々の関係を定式化した。この結果に基づいて、既存のSVATモデルを改良し、田面水が存在する期間についてはCO_2フラックスを精度良く推定できるようになった。しかし、田面水が存在しない中干しと落水の期間は、相対的に土壌微生物呼吸量(土壌有機物分解量)の影響が大きくなり、温度のみに依存して分解率が決まる従来のスキームでは対応できないことが明らかとなった。このため、多湿な水田土壌に適した有機物分解サブモデルの開発に着手した。このサブモデルの基本構造にはRoth-Cモデルを適用し、分解率の土壌水分依存性をより適切な関数型に置き換えた。一方、モデルを面的に適用するため、人工衛星・航空機リモートセンシングデータを用いてタワー周辺領域の植生指標と上地利用分布をデータベース化した。次年度は、これらを組み合わせ、タワー周辺領域のフラックスを連続的に推定し、タワー観測データの空間代表性を明らかにする。汎用性の高いSVATモデルがさらに多湿土壌にも適用可能となることで、水田を含む複雑な土地利用を持つ地表面の広域フラックスの評価において今後の発展が期待できる。

今年，我们改进了土壤-植被-大气传递（SVAT）模型并准备了空间信息，这是评估CO_2通量的基础。我们分析了在筑波市附近稻田地区获得的多年塔观测数据（2004-2007），发现生态系统-大气通量的年度波动是由太阳辐射量和太阳辐射散射分量决定的我们阐明了 100% 的比率和生态系统呼吸量很大程度上可以通过温度和地上生物量的差异来解释，并制定了它们之间的关系。基于这一结果，我们改进了现有的SVAT模型，能够高精度地估算稻田有水期间的CO_2通量。但在中旱、落水期间，无地表水时，土壤微生物呼吸（土壤有机质分解量）的影响较大，传统分解速率仅取决于温度的方案无法实现。处理这个事情变得清楚了。为此，我们开始开发适合潮湿水稻土的有机质分解子模型。该子模型的基本结构采用了Roth-C模型，并用更合适的函数形式代替了分解率对土壤湿度的依赖性。另一方面，为了将该模型应用于整个区域，我们利用卫星和飞机遥感数据创建了塔周围区域的植被指标和土地利用分布数据库。明年，我们将结合这些方法，持续估算塔周围区域的通量，明确塔观测数据的空间代表性。通过使高度通用的 SVAT 模型适用于更潮湿的土壤，我们可以预期未来在评估具有复杂土地利用的土地表面（包括稻田）的大面积通量方面会取得进展。

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Applicability of the Planar Fit Technique in Estimating Surface Fluxes over Flat Terrain using Eddy Covariance

DOI：
10.2480/agrmet.64.3.5
发表时间：
2008
期刊：
Journal of Agricultural Meteorology
影响因子：
1.3
作者：
K. Ono;M. Mano;A. Miyata;Y. Inoue
通讯作者：
K. Ono;M. Mano;A. Miyata;Y. Inoue

地表面フラックス推定のためのWPL補正:導出の背景と適用について

地表通量估算的 WPL 修正：推导和应用背景

DOI：
发表时间：
2009
期刊：
影响因子：
0
作者：
小野圭介;宮田明
通讯作者：
宮田明

Slow decomposition of organic matter due to excess moisture in a fallow paddy soil

休耕稻土中水分过多导致有机物分解缓慢

DOI：
发表时间：
2008
期刊：
影响因子：
0
作者：
Keisuke Ono;Masayoshi Mano;Gwang Hyun Han;Yoshikazu Kobayashi;Hideyuki Nagai;Tomoyasu Yamada;Akira Miyata;Yoshio Inoue
通讯作者：
Yoshio Inoue

Seasonal variation in canopy light use efficiency of a rice crop

水稻作物冠层光利用效率的季节变化