Permafrost degradation and greenhouse gas fluxes in a boreal forest: how the soil and biological processes affect the surface-atmosphere interactions

北方森林中的永久冻土退化和温室气体通量：土壤和生物过程如何影响地表-大气相互作用

• 批准号: 20H00640
• 负责人: 小林 秀樹
• 金额: $ 28.45万
• 依托单位: Japan Agency for Marine-Earth Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2020
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2020-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20H00640/
• 关键词: 北方林; 永久凍土; 温室効果ガスフラックス; 土壌動態; 北極域温暖化

2021年度は、現地協力者や研究協力者の支援を得つつ昇温実験装置を開発した。土壌の加熱実験については、文献調査等により先行研究を調査し、北米ミネソタ州の針葉樹林で行われているSPRUCE実験を参考にした。本実験では1.5m（直径約5cm）の棒状のヒーターを実験区周辺に円状に数十センチ間隔で取り囲むように埋設し、円状の実験区内部の土壌の昇温を行うこととした。今年度はヒーターシステムの試作と予備実験を行った。このシステムでコントロール区に比較して平均２－３℃地温を上昇するシステムの開発が終了した。また、自動開閉チャンバー8台についても、赤外線ガス分析計を４台のチャンバーに接続し、ガス濃度の変化計測できるシステムを２セット開発した。2021年度にこの自動開閉チャンバーによる温室効果ガスフラックス自動計測システムが完成して、2022年度にその稼働試験を実施した。テーマ２の景観スケールの解析については必要な入力データの整備を進めた。数値モデル解析では、昇温実験の主目的である林床のエネルギー・ガス収支過程の評価にとって重要となるトウヒ林の林床における放射収支の正確な把握を目的とした。本研究では、現地の高解像度航空写真により画像解析でサイト周辺の樹木の位置や樹冠形状を抽出した。さらに、写真の影の長さから樹高の評価を行った。この解析結果を30m×30ｍ区画の毎木調査のデータと比較し、規定の補正項を乗じることで樹高を評価できることが明らかとなった。さらにこの航空写真で抽出した樹木情報を、研究代表者らがこれまで開発を進めてきた放射伝達モデルに入力して解析を行い、林床の日射分布の推定を試みた。また、渦相関法による観測を継続し生態系CO2交換量の季節変化のデータを得た。テーマ３では、広域モデルと衛星データを利用した陸域光合成モデルを用いて、アラスカ州のCO2吸収量マップを施策した。

In the year 2021, local and local coordinators will support the opening of the heating and heating equipment. The first step of the study is to make a study of the forest in the north of the country, such as the local government, the local government, the literature, etc., and so on. This is the first step in the study, such as the study, SPRUCE, reference, etc. The diameter of the bar is 1.5m (about 5cm). The perimeter of the area is in the shape of dozens of blocks. The temperature of the soil in the area is divided into two parts, and the temperature in the area is low. This year, we are going to make an announcement for the first time. The average temperature of the ground at the temperature of 3 ℃ is higher than that of the normal area. the average temperature of the ground temperature is 3 ℃. It is necessary to operate automatically and automatically on 8 TV stations, 4 on-line analysis programs, and on-line monitoring and analysis programs. In the year 2021, the automatic operation of the greenhouse was completed, and in the year 2022, the production of the greenhouse was completed. In the second part of the scene, please analyze the necessary input force to improve the equipment. The main purpose of this paper is to analyze and analyze the main purpose of the forest bed. The main purpose of this paper is to correctly grasp the purpose of the forest bed. In this study, the high-resolution aerial portrait of the ground and the ground, the analysis of the portrait, the position of the wood, the shape of the crown and the shape of the crown. The photo shoot, the photo shoot, the movie, the photo, the movie, the photo, the photo, the photo, The results of the analysis are as follows: in the area of 30m × 30m, it is necessary to compare the results of the analysis, and specify that the correct project is accurate and accurate. In the course of the aerial photo shoot, the research representative conducted an analysis of the distribution of solar radiation, and the presumption of solar radiation distribution in the forest bed. The method of phase analysis is that the quantity of CO2 is very good. In this paper, we use the light of the satellite system to synthesize the amount of CO2 absorption in the system.

项目成果

The ABCflux database: Arctic–boreal CO₂ flux observations and ancillary information aggregated to monthly time steps across terrestrial ecosystems

ABCflux 数据库：北极 - 北方 CO₂ 通量观测值和辅助信息汇总为整个陆地生态系统的每月时间步长

• DOI: 10.5194/essd-14-179-2022
• 发表时间: 2022
• 期刊: Earth System Science Data
• 影响因子: 11.4
• 作者: Virkkala​​​​​​​, Anna-Maria;Natali, Susan M.;Rogers, Brendan M.;Watts, Jennifer D.;Savage, Kathleen;Connon, Sara June;Mauritz, Marguerite;Schuur, Edward A.;Peter, Darcy;Minions, Christina
• 通讯作者: Minions, Christina

モンタナ大学(米国)

蒙大拿大学（美国）

Investigating the sensitivity of soil heterotrophic respiration to recent snow cover changes in Alaska using a satellite-based permafrost carbon model

• DOI: 10.5194/bg-17-5861-2020
• 发表时间: 2020
• 作者: Y. Yi;J. Kimball;J. Watts;S. Natali;D. Zona;Junjie Liu;M. Ueyama;Hideki Kobayashi;W. Oechel;C. Miller

Cranfield University(英国)

克兰菲尔德大学（英国）

ローレンスバークレー国立研究所(米国)

劳伦斯伯克利国家实验室（美国）