Estimation of sporadic CH4 emissions from a riparian wetland in responding to heave rain events

河岸湿地应对暴雨事件的零星 CH4 排放估算

• 批准号: 21H03576
• 负责人: 高橋 けんし
• 金额: $ 10.82万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H03576/
• 关键词: メタンガス; 湿地; 樹木; 土壌; フラックス; メタン; 湿地生態系; 短時間強雨; レーザー計測

本申請課題では、研究目的の達成のために、以下の２つのサブ課題を設けている。サブ課題１：渓畔湿地の土壌表面および植生からのメタン発生量をリアルタイム計測し、発生量の精密な定量化を試みる。サブ課題２：土壌試料の化学分析や培養実験、植生の樹液流計測などを通じて、突発的なメタン放出のメカニズムを解明する。令和４年度のサブ課題１は、滋賀県大津市の国有林内にある観測サイトにおいて、渓畔湿地に自生するハンノキや土壌表面からのメタンフラックスを連続計測した。この計測には、令和３年度に構築し、テスト計測を踏まえたチャンバーシステムを使用した。複数のチャンバーを、プログラミングロガーと電磁弁を用いて制御し、無人で自動計測することに成功した。チャンバーの閉鎖循環時間は10分で設定し、一つのチャンバーごとの測定時間分解能は１時間とした。メタンの高感度検出には、従来型のガスクロマトグラフィーではなく、近赤外レーザーを用いた超長光路吸収分光法によるリアルタイム計測装置を用いた。令和４年度はまた、観測サイトにおける土壌環境や気象要素の測定を開始した。土壌環境の測定として、テンシオメータ―を設置した。サブ課題２では、渓畔湿地の表層土壌試料を採取し、実験室へ持ち帰った後、嫌気培養実験を実施した。令和３年度に試験的に実施した結果を踏まえ、土壌試料を一定量だけガラスバイアルに密封し、高純度窒素ガスでヘッドスペースを置換し、恒温器内に静置した。温度管理は摂氏２０度とした。令和４年度はまた、グラニエセンサーを用いて、ハンノキの樹液流束を計測した。下向き短波放射の変動と樹液流速との対応を精査するため、計測時間分解能は５分とした。これにより、サブ課題１で計測を行っている湿地性樹木の樹皮から発生するメタンフラックスの測定結果と比較し、樹液流のダイナミックな変化がフラックスに与える影響を解析した。

The research topic of this application is で で, the research objective is ために to achieve ために, and the following topic を 2 サブ サブ を is set with けて る る る. サ ブ topic 1: 渓 壌 の on wetland soil surface お よ び vegetative か ら の メ タ ン 発 production を リ ア ル タ イ ム measuring し, born 発 の precision な quantitative を try み る. 壌 サ ブ topic 2: soil sample の chemical analysis や training be 験, vegetative の SAP flow measuring な ど を tong じ て, tu 発 な メ タ ン release の メ カ ニ ズ ム を interpret す る. Make and 4 year の サ 1 は ブ subject, zi, 県 tu の state-owned forest に あ る 観 measuring サ イ ト に お い て, on the Banks of 渓 wetland に authigenic す る ハ ン ノ キ 壌 や soil surface か ら の メ タ ン フ ラ ッ ク ス を even 続 measuring し た. The <s:1> design and measurement に た, the に construction に in the third year of the Reiwa era, and the テスト design and measurement を station まえたチャ <s:1> バ システムを システムを システムを システムを システムを システムを システムを システムを た used た. Plural の チ ャ ン バ ー を, プ ロ グ ラ ミ ン グ ロ ガ ー と electromagnetic chemical を with い て suppression し, unmanned で automatic measuring す る こ と に successful し た. Youdaoplaceholder0 バ バ バ バ <s:1> <s:1> the lock-up cycle time is set at 10 minutes で, and then the time is measured. The decomposition time is <s:1> 1 time と た た た. メ タ ン の 検 Gao Gan degrees out に は, 従 to の ガ ス ク ロ マ ト グ ラ フ ィ ー で は な く, nearly bare レ ー ザ ー を with い た long light path 収 absorption spectrometry に よ る リ ア ル タ イ ム を measuring device with い た. In the fourth year of the Reiwa era, the を また and 観 measurements of the サ and トにおける soil environmental や climatic elements を began を and た. Soil environment <s:1> determination と て, テ シ シ メ メ タ タ - を setting of た. Youdaoplaceholder0 Project 2で で and 渓 the surface soil samples of the 渓 wetland を were collected by <s:1>, the laboratory へ held ち帰った, and then the anaerobic culture laboratory を applied た. Make and 3 year に test of に be applied し た results を tread ま 壌 え, soil sample を amount だ け ガ ラ ス バ イ ア ル に し sealing, high purity smothering ガ ス で ヘ ッ ド ス ペ ー ス し を substitution, the thermostat に let stand within し た. Temperature management 摂 摂 20 degrees と た た. Make and 4 year は ま た, グ ラ ニ エ セ ン サ ー を with い て, ハ ン ノ キ の SAP flow beam を measuring し た. The downward-trending <s:1> short-wave radiation <s:1> variation of the と SAP flow velocity と <e:1> can break down the 応を fine examination するため and the measurement time decomposition energy by <s:1> 5 points と た た た. こ れ に よ り, サ ブ subject 1 で measuring line を っ て い る wetland nature trees の bark か ら 発 raw す る メ タ ン フ ラ ッ ク ス の determination results と し, SAP flow の ダ イ ナ ミ ッ ク な variations change が フ ラ ッ ク ス に and え る effect を resolution し た.

项目成果

Vertical profiles of methane concentration above and within the canopy of a temperate Japanese cypress forest

• DOI: 10.1016/j.aeaoa.2021.100143
• 发表时间: 2021-11
• 期刊: Atmospheric Environment: X
• 作者: Kenshi Takahashi;Ayaka Sakabe;Akito Kanazawa;Y. Kosugi

湿地性樹木の樹幹からのメタン放出について－最近の動向および我々の研究－

湿地树干的甲烷排放 - 最新趋势和我们的研究 -

• 发表时间: 2023
• 作者: 油谷 知岐;瀬田 和久;林 佑樹;池田 満;高橋 けんし， 坂部 綾香，東 若菜，伊藤 雅之，今井 友也， 松村 康生，立石 麻紀子， 小杉 緑子
• 通讯作者: 高橋 けんし， 坂部 綾香，東 若菜，伊藤 雅之，今井 友也， 松村 康生，立石 麻紀子， 小杉 緑子

Insights into the mechanism of diurnal variations in methane emission from the stem surfaces of <i>Alnus japonica</i>

赤杨茎表面甲烷排放日变化机制研究

• DOI: 10.1111/nph.18283
• 发表时间: 2022
• 期刊: New Phytologist
• 影响因子: 9.4
• 作者: Takahashi Kenshi;Sakabe Ayaka;Azuma Wakana A.;Itoh Masayuki;Imai Tomoya;Matsumura Yasuki;Tateishi Makiko;Kosugi Yoshiko
• 通讯作者: Kosugi Yoshiko

Aerial (+)-borneol modulates root morphology, auxin signalling and meristematic activity in Arabidopsis roots

空中冰片调节拟南芥根部形态、生长素信号传导和分生组织活性

• DOI: 10.1098/rsbl.2021.0629
• 发表时间: 2022
• 期刊: Biology Letters
• 影响因子: 3.3
• 作者: Fukuda Kyohei;Uefune Masayoshi;Fukaki Hidehiro;Yamauchi Yasuo;Hara-Nishimura Ikuko;Ozawa Rika;Matsui Kenji;Sugimoto Koichi;Okada Kazunori;Imai Ryozo;Takahashi Kenshi;Enami Shinichi;Wurst Rene;Takabayashi Junji
• 通讯作者: Takabayashi Junji

Controlling Factors of Seasonal Variation of Stem Methane Emissions From Alnus japonica in a Riparian Wetland of a Temperate Forest

• DOI: 10.1029/2021jg006326
• 发表时间: 2021-10
• 期刊: Journal of Geophysical Research: Biogeosciences
• 作者: Ayaka Sakabe;Kenshi Takahashi;W. Azuma;Masayuki Itoh;M. Tateishi;Y. Kosugi