【研究分野】環境動態解析

【研究領域課題番号】14404021 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

国際研究者交流 / 中国:韓国 / 森林 / 現地調査 / リモートセンシング / 東アジア地域 / 人工衛星データ / 植生

【研究成果の概要】

東アジア地域の森林は,人為的や環境変化などにより年々減少していると言われている。本研究では,人工衛星によるリモートセンシングならびに現地調査により,植生の定量的評価を行った。また,東アジア各国の研究者と共同で現地調査と討論を行い,植生データ,分析技術,研究成果を共有した。
1.衛星データによる森林の定量的評価方法を開発した。高分解能衛星IKONOSのデータから,森林資源である個々の樹冠を抽出し,GIS用データを作成した。さらに,立木密度の分布パターンを定量化する地球統計学的手法を開発した。また,広範囲のNOAA衛星の3年間のデータを使って,各場所の植生季節変動パターンを分類する手法を開発した。
2.日本だけでなく韓国でも被害が拡大しているナラ枯れの現地調査を行った。中国東北部でブナ科植物の分布状況を調査し,ナラ枯れのリスクアセスメントを行うための基礎調査を行った。高分解能衛星データを使ったナラ枯れ被害の検出技術を開発した。
3.韓国,中国および日本において各国研究者が一堂に会して議論を行い,各自の衛星データ解析技術及び研究成果を共有した。
(1)2004年10月に韓国木甫において開催された東アジア生態学国際会議EAFESで,一つのセッションを企画し,発表を行った。
(2)2005年7月に韓国ソウルにおいて開催された地球科学とリモートセンシング国際会議IGARSSで,一つのセッションを企画し,発表を行った。
(3)2005年10月に中国北京において中国の研究協力者が運営した第9回物理的測定とリモートセンシング国際会議ISPMSRSで発表を行った。
(4)2005年11月に韓国および中国の研究協力者を招へいし,金沢大学でリモートセンシングと森林に関する国際会議を開催した。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】2002 - 2005

【配分額】12,700千円 (直接経費: 12,700千円)

【研究分野】広領域

【研究領域課題番号】11490015 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

森林 / 農耕地 / 草地・草原 / 持続的生産性 / 炭素動態 / 種多様性 / リモートセンシング / モデル / 持続的生産 / 土壌呼吸 / 土地荒廃 / 物質循環 / 耕地生態系 / 草原生態系 / 衛星データ / 環境保全 / 生態系 / 持続性 / 草原 / データベース / ベータ・二項分布

【研究成果の概要】

本研究では農林生態系の持続的生産性を表現しうる指標作りを行った。手法として、(1)生態系への炭素蓄積量やその動態によって判断する方法、(2)生態系を構成する種の多様性や不均一性を数学モデルで指標化する方法、そして、(3)物質循環の連続性を表す数学モデルや分光放射値から植生指数を作成して系の安定性判定に適用する方法について、森林、草原、農地に当てはめて検討した。
(1)炭素収支から推定する方法:小泉は、水田、一毛作畑地、二毛作畑地を対象に炭素の動態と収支を測定した結果、水田作が最も持続性の高い農法で、次いで二毛作畑、一毛作畑の順に持続性が高いと判定した。一方、秋山らは1haの冷温帯落葉広葉樹林の炭素貯留量と動態を、100地点で生態系構成要素別に測定する詳細現地調査法で計測した。7つの構成要素の現存量と炭素含有率を調べた結果、土壌圏が炭素の巨大なプールになっていることが判明した。
(2)種多様性から推定する方法:草原生態系の安定性は草原を構成する種の多様性と空間分布によって推定できる。ベータ二項分布を使って中国内蒙古草原を調査した結果、種の出現率は放牧圧によって変化し、禁牧によって植生が回復する過程をベータ二項分布等の指標で表示することができた。
(3)モデルとリモートセンシングによる監視法:秋山らは衛星データを使った正規化植生指数及び気象データから内蒙古草原の草量の季節変化を推定した。これを用いて地域別の草量分布や適正家蓄頭数、草量の年変化を推定することができる。一方、板野は色々な生育状態のライグラス草地の分光放射特性を計測し、植生の粗密、生育の遅速等を判定し、草量、植被率、自然草高との関係をモデル式で表した。篠田は流域内での物質循環の連続性を表す指標を提案した。用いる流域内物質収支モデルの構築、およびその境界条件データの特定化に必要となる詳細な土地被覆情報を、人工衛星画像から抽出する方法を提案した。
以上の結果、対象とする生態系ごとに持続的生産性を表す適当な指標を設定することができた。

【研究種目】基盤研究(B)

【研究期間】1999 - 2002

【配分額】12,400千円 (直接経費: 12,400千円)

【研究分野】生態

【研究領域課題番号】10354013 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

森林 / 林冠 / 生態系機能 / リモートセンシング / 空中写真 / スケールアップ / 広域把握 / 粗視化 / 林冠動態 / 環境要件

【研究成果の概要】

(1)空中写真を用いた林冠動態モニタリング手法の応用範囲をひろげる目的で,山本(照葉樹林),大久保(熱帯林),紙谷(ブナ択伐林)がそれぞれ担当とする森林についてこの手法が適応可能性を検討した。その結果、常緑樹林および施業林での適用可能性と有効性が明らかになった。
(2)林冠動態を実際の樹木の個体群動態と結びつけた行列モデルを開発し、林冠動態が樹木個体群に与える影響を評価することが可能になった。また、実際の森林施業においても林冠の動態が個々の樹木の更新特性に大きな影響を持つことが実証された。
(3)これまで地上で得たデータと照合して,田中と浅野(中静)は生態系機能の推定について,とくに林冠高とバイオマス,林冠高の変化と生産性について推定方法の検討と精度計算を行い、その可能性を評価した。また、草食動物の餌量推定という新たな可能性への展開も検討し、手法の有効性を示すと同時に、過去の森林施業の影響によって草食動物の餌現存量とその空間分布が大きく影響されていることがわかった。。
(4)吉村と浅野(中静)は,GIS画像解析装置を京都大学生態学研究センターに導入して,空中写真の解析結果をGISへの組み込むと同時に,衛星データとの整合性検討やスケールギャップの解消技術を目指し、幾つかの成果をあげた。また、林冠の3次元構造の把握手法としてあらたにレーザーポロファイリングを試行し、将来的な技術開発とその有効性をについて有望な可能性を明らかにした。

【研究種目】基盤研究(A)

【研究期間】1998 - 2000

【配分額】35,000千円 (直接経費: 35,000千円)