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小林 秀樹*; 永井 信*; Kim, Y.*; Yan, W.*; 池田 教子*; 伊川 浩樹*; 永野 博彦; 鈴木 力英*
Remote Sensing, 10(7), p.1071_1 - 1071_19, 2018/07
被引用回数：13 パーセンタイル：51.57(Environmental Sciences)春に葉が緑に色づき、秋には紅葉するといった、植物のフェノロジーは、生物学的応答と陸域炭素循環の特徴付けにおいて必須の状態情報である。そして、人工衛星によって広域的かつ長期的に観測されている地上の分光反射率が、フェノロジーの指標として広く利用されている。しかしながら、「実際のフェノロジーに対して、分光反射率がどのように変化するのか?」に対する正確な解釈を得るために必須である地上観測が、北方の針葉樹林では不足している。本研究では、アラスカ内陸部のクロトウヒ林においては初めてとなる、林冠スケールと下層植生、それぞれの分光反射率、そして植生指数(NDVI)の地上連続観測を行った。本観測により、(1)林冠スケールのNDVIは太陽の天頂角によって変化するが、下層植物のNDVIは天頂角に鈍感であること、(2)観測時間を統一するか太陽の天頂角を統一するかで、年間で最大のNDVIが観測される時期が異なること、(3)光合成の活発な期間から完全に外れているにも関わらず、NDVIが秋の1ヶ月間に高い値のままプラトーになること、が見いだされた。この結果は秋に起こるNDVIのプラトー現象によって、北方林における生育期の終わりを検出できる可能性が高いことを示唆している。このように我々が行っている分光反射率の地上連続観測は、北方高緯度地域において人工衛星ベースのフェノロジーアルゴリズムを開発・検証するためのベースライン情報を提供することができる。
小林 秀樹*; 永井 信*; Kim, Y.*; 永野 博彦; 池田 教子*; 伊川 浩樹*
no journal, ,
アラスカを含む北極および亜北極地域では、温暖化が特に加速している。気候変動に伴う植生フェノロジーの変化によって、植生の炭素吸収がどのように変化するかは特に重要である。内陸アラスカで優占するクロトウヒの分光反射率は、生育期間中は比較的安定しており、衛星で観測される植生フェノロジー指標は、下層植生フェノロジーに大きく影響されると予想される。しかし、上層植生の状態や下層植生のフェノロジー、雪、観測条件などの要因によって、アラスカの森林の分光反射率がどのように影響されるかは、ほとんど検討されていない。本研究では、分光反射率の季節変化と地表の状態の関係を理解するために、2015年から2017年のアラス内陸部のクロトウヒ林(Poker Flat Research Range、Alaska、USA)で観測された上層植生と下層植生それぞれの分光反射率の季節変化を調べた。また、渦相関法で測定された炭素・水フラックスと各植生の季節変化との関係を調べた。
斉藤 和之*; 岩花 剛*; 伊川 浩樹*; 永野 博彦; Busey, R. C.*
no journal, ,
北方林生態系における地表面温度の3次元変動を明らかにするため、光ファイバーケーブルを利用するDTS(Distributed Temperature Sensing)システムを内陸アラスカの北方林観測サイトに展開した。観測サイトの地表面温度は、-40
Cから+30Cまで大きく変動する。本DTSシステムでは、比較的平らなエリアを観測する2.7km(Loop1)、および4つの30m
30m区画と丘陵斜面を観測する5.5km(Loop2)を観測対象とした。本システムにより広範囲の地表面温度を高解像度(0.5m毎、30分間隔)で連続的に観測することが可能であった。また、ケーブルの一部を垂直コイル構成(高さ1.2m)でボーリング孔に埋設し、地上約60cmから地下約60cmまでの温度プロファイル(約5mm間隔)を各Loop内の数か所で測定した。Loop1では2012年10月から2014年10月までの2年間、Loop2では、2016年7月から2019年2月までの32か月間にわたり観測を行った。観測サイトの主要な植生は永久凍土層の上に生育するクロトウヒであったが、植生分布の不均質性が高いため、各Loopの土地被覆タイプを6つのカテゴリーに分類した。測定された地表面温度は大きな空間的および時間的変動を示し、変動の様子は土地被覆タイプごとで明らかに異なっていた。積雪の発生と断熱効果の違いも、土地被覆タイプごとで異なっていた。丘陵斜面の観測データは大気境界層の発達を示した。地中温度の鉛直プロファイル観測では、気柱, 積雪、および地表についての高解像度時系列データが生成された。本調査では、亜寒帯の生態系においてDTSシステムを配置し維持する際に生じうるいくつかの技術的課題も確認された。
