北極圏陸域植生のリモートセンシングによる植生変動解析及び陸域メタン放出量推定

北极陆地植被植被变化遥感分析及陆地甲烷排放估算

基本信息

批准号：
16J07265
负责人：
両角友喜
金额：
$ 0.83万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2016
资助国家：
日本
起止时间：
2016-04-22 至 2018-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J07265/
关键词：
北極圏メタンフラックス植生衛星画像溶存メタン植生指数

项目摘要

北極圏の気温上昇や凍土融解にともなう陸域植生の変化は、物質循環変動を引き起こすことが予想される。本研究は森林北限付近の東シベリア定点観測サイトにて地上観測に基づく地域スケールの植生分布・変化および地表面からのメタン放出量の広域評価を行い、北極圏陸域物質循環の解明に寄与するのが目的である。平成29年度は北極圏東シベリアの定点観測サイトで地上植生及びメタンフラックスを観測した。北極圏観測地域周辺70km四方のALOS AVNIR2衛星画像解析の結果を踏まえ、数値標高データやLandsat時系列データを用いて植生の地形分布解析と植生指数NDVIの過去7年間における変動、増減トレンドの解析を行った。標高毎の植生分布比較により湿地面積の寄与が高標高で小さいことが示され、地域のメタン放出量への寄与は低標高側の植生にみられることが示唆された。さらに、地表面NDVIは2009年から2016年にかけて増加傾向にあるが、NDVI変動要因の解析を行った結果、とくに低標高における急斜面のヤナギが優占する植生に対応する地点のNDVI増加傾向が示された。ヤナギはメタン放出源ではなく、メタン放出源のスゲ湿地に隣接するため、ヤナギ植生の量的な増加により地域メタン放出量に負の影響を持ちうることを示唆する。また、平成29年度夏季には過去7年間例に見ない大規模融雪期氾濫が発生し、河川表層水の観測を実施した。その結果、前年に比べて氾濫当年の支流水中における溶存メタン濃度が高い傾向を示した。さらに、氾濫水の衛星画像の反射率から得られる見かけの水濁度とメタン濃度との間に負の相関関係があることを発見した。この経験モデルを用いることで、氾濫後の短期河川水メタン分配の地域的な特徴を捉えることが可能になると期待している。本成果は国際シンポジウム・国内学会等にて発表しており、今後学術論文を投稿していく。

由于北极气温上升和冻土融化导致的陆地植被变化预计将导致物质循环的变化。本研究将基于东西伯利亚森林北界附近固定观测点的地面观测，对区域尺度的植被分布和变化以及地表甲烷排放进行广域评估，为阐明陆地生态系统做出贡献。北极的物质循环。 2017财年，我们在位于北极圈的西伯利亚东部的固定观测点观测了地面植被和甲烷通量。基于ALOS AVNIR2卫星影像对北极观测区周围70平方公里区域的分析结果，利用数字高程数据和Landsat时间序列数据分析植被的地形分布，分析植被的波动和增减趋势。过去7年的植被指数NDVI变化。比较不同海拔植被分布情况表明，海拔较高的地区湿地面积的贡献较小，说明低海拔植被对区域甲烷排放的贡献较大。此外，虽然2009-2016年地表NDVI一直呈增加趋势，但对NDVI变化因素的分析表明，NDVI呈增加趋势，特别是在植被以柳树为主的低海拔和陡坡地区。完毕。由于柳树不是甲烷排放源，且毗邻作为甲烷排放源的莎草湿地，这表明柳树植被数量的增加可能会对区域甲烷排放产生负面影响。另外，2017年夏季，发生了七年来未见的大规模融雪洪水，我们对河流地表水体进行了观测。结果表明，洪水当年支流水中溶解甲烷浓度较上年有升高趋势。此外，他们发现从洪水卫星图像反射率获得的表观水浊度与甲烷浓度之间存在负相关。我们希望通过该经验模型能够了解洪水后短期河水甲烷分布的区域特征。该成果已在国际研讨会、国内学术会议等上发表，未来将提交学术论文。

项目成果

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专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Subpixel vegetation cover estimating in permafrost landscape structures at Taiga-Tundra boundary of Eastern Siberian Lowland

东西伯利亚低地针叶林-苔原边界永久冻土景观结构的亚像素植被覆盖估计

DOI：
发表时间：
2017
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoki Morozumi;A. Sugimoto;R. Shingubara;S. Takano;R. Shakmatov;R. Fan;S. Tei;H. Kobayashi;R. Suzuki;T. C. Maximov
通讯作者：
T. C. Maximov

Vegetation mapping for up-scaling of local CH4 emission in Taiga-Tundra boundary, Eastern Siberia

用于放大东西伯利亚针叶林-苔原边界局部 CH4 排放量的植被测绘

DOI：
发表时间：
2016
期刊：
影响因子：
0
作者：
両角友喜;新宮原諒;鄭峻介;ファンロン;鷹野真也;小林秀樹;鈴木力英;マキシモフトロフィム;杉本敦子;Tomoki Morozumi
通讯作者：
Tomoki Morozumi

寒冷圏生物学問題研究所 (IBPC SB RAS)/北東連邦大学 (NEFU)(ロシア連邦)

冰冻圈生物学问题研究所 (IBPC SB RAS)/东北联邦大学 (NEFU)（俄罗斯联邦）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

Elevational gradient as a potential uncertainty factor for methane up-scaling by landscape structure and vegetation distribution in Taiga-Tundra boundary, Indigirka lowland, NE Siberia

西伯利亚东北部因迪吉尔卡低地针叶林-苔原边界的景观结构和植被分布导致甲烷浓度上升的潜在不确定因素是海拔梯度

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
Tomoki Morozumi;R. Shingubara;S. Tei;S. Takano;R. Fan;H. Kobayashi;R. Suzuki;T. C. Maximov and A. Sugimoto
通讯作者：
T. C. Maximov and A. Sugimoto

衛星画像と数値標高モデルを用いた東シベリアのタイガ・ツンドラ境界における景観スケールの植生分布の解析とメタン放出量推定への応用

利用卫星图像和数字高程模型分析东西伯利亚针叶林-苔原边界的景观尺度植被分布及其在甲烷排放估算中的应用