分光反射特性による森林の構造および生理特性の評価と水・熱・炭素循環モデルへの適用

利用光谱反射特性评估森林结构和生理特征及其在水、热和碳循环模型中的应用

• 批准号: 06J06579
• 负责人: 松本 一穂
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06579/
• 关键词: 水・熱・炭素循環; 森林; 分光放射; 葉緑素濃度; 葉面積指数; 群落コンダクタンス; 環境応答; モデル; クロロフィル濃度; LAI; 表面コンダクタンス; モデリング

本研究では極東域のシベリアから日本にかけて存在する複数の異なる5ケ所の森林において、水・熱交換量の観測を行い、相互比較を行った。その結果、低緯度地域に存在する森林ほど潜熱フラックス(蒸発散量)が多くなるという傾向が認められ、この地域間差は、主に森林の生態生理学的な蒸発散制御特性の違いによってもたらされていることが分かった。この生態生理学的な制御を表すパラメータである、群落コンダクタンスについては、様々な森林での値の変動を、共通の環境応答関数で表現できる新たな概念の提案を提案することができた。観測を行った各森林では、群落表面の分光反射率や葉面積指数(LAI)、葉内葉緑素濃度の測定も同時に行うとともに、人工衛星による分光指標データの取得も行った。今後、これらのデータを用いて、分光指標による森林の水・熱交換量の評価手法について解析を進めていく予定である。群落スケールでは葉緑素濃度の変化とLAIの変化が同期的に起こるため、それぞれの変動が分光指標にどのように影響するのかが不明瞭であるという問題点があった。本研究では仮想森林群落模型を作製し、LAIと葉緑素濃度を人為的に変動させることによって、これらの変動が分光指標の値にどのように表れるのかを検討した。その結果、正規化植生指数(NDVI)は、樹冠が疎になるとLAIのみに依存し、逆に樹冠が閉鎖すると葉緑素濃度のみに依存するという興味深い特徴を有していることが分かった。また、近年個葉スケールでの葉緑素濃度の評価のために開発された分光指標であるmND_<705>は、群落スケールでもLAIの影響を受けずに葉緑素濃度の変動を評価できる指標であることが分かった。今後はこの実験によって得られた知見を、実際の森林群落にも適用することで、分光指標による葉の生理特性とLAIの個別評価手法を確立し、様々な森林の水・熱交換特性の時空間分布のモデル化へと発展させていく予定である。

This study で は extremely east domain の シ ベ リ ア か ら Japan に か け て exist す る plural の different な る 5 ケ の forest に お い て, water, heat exchange quantity の 観 measuring lines を い, mutual comparison を っ た. そ の result, low latitude region に す る forest ほ ど latent フ ラ ッ ク ス (steamed 発 bulk quantity) が く な る と い う tendency が recognize め ら れ, こ は の regional difference, main に forest の な steamed 発 scattered suppression characteristics of ecophysiology の violations い に よ っ て も た ら さ れ て い る こ と が points か っ た. こ の ecophysiology of な suppression を table す パ ラ メ ー タ で あ る, community コ ン ダ ク タ ン ス に つ い て は, others 々 な forest で の numerical の - を, common 応 の environment a number of masato で performance で き る new た な concept の proposed を す る こ と が で き た. 観 measuring line を っ た each forest で の は, community surface spectral reflectance や leaf area index (LAI), leaf chlorophyll concentration determination の も line at the same time に う と と も に, artificial satellite に よ る spectral index デ ー タ の も row っ た. In the future, こ れ ら の デ ー タ を with い て, spectral indices に よ る forest の の water, heat exchange quantity evaluation 価 gimmick に つ い て parsing を into め て い く designated で あ る. Community ス ケ ー ル で は の chlorophyll concentration variations change と LAI の variations of the same period が に up こ る た め, そ れ ぞ れ の - move が spectral index に ど の よ う に influence す る の か が unknown で あ る と い う problem point が あ っ た. This study で は 仮 think forest community model を し, LAI と chlorophyll concentration を man-made に - move さ せ る こ と に よ っ て, こ れ ら の variations on dynamic が spectral index の numerical に ど の よ う に table れ る の か を beg し 検 た. そ の results, normalization vegetation index (NDVI) は, canopy が 疎 に な る と LAI の み に dependent し, reverse に canopy が atresia す る と chlorophyll concentration の み に dependent す る と い う tumblers deep い, 徴 を have し て い る こ と が points か っ た. ま た, in recent years, a leaf ス ケ ー ル で の chlorophyll concentration の review 価 の た め に open 発 さ れ た spectral index で あ る mND_ < 705 > は, community ス ケ ー ル で も LAI の を by け ず に chlorophyll concentration の - move を review 価 で き る index で あ る こ と が points か っ た. Future は こ の be 験 に よ っ て have ら れ た knowledge を, be interstate の forest community に も applicable す る こ と で, spectral indices に よ る leaf physiological characteristics と の LAI の individual review 価 を established し, others 々 な forest の の, heat exchange characteristics of the spatial distribution when の モ デ ル change へ と 発 exhibition さ せ て い く designated で あ る.

项目成果

極東域の森林の水・熱循環における共通の潜在的環境応答の概念

远东森林水热循环中常见潜在环境响应的概念

• 发表时间: 2007
• 作者: 松本 一穂;太田 岳史;中井 太郎;他10名
• 通讯作者: 他10名

分光指標による群落スケールでの葉面積および葉内クロロフィル濃度の個別評価にむけての実験的検討

利用光谱指标个体评价群落尺度叶面积和叶内叶绿素浓度的实验研究

• 发表时间: 2008
• 作者: 松本 一穂;太田 岳史
• 通讯作者: 太田 岳史