− 1 −
− 1 −
− 1
目次
高緯度北極陸上生態系の炭素循環 スバールバル諸島スピッツベルゲン島での研究紹介 ・ ・ ・ 1 高山サイト合同見学会開催報告 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3 COE セミナー紹介− John Tenhunen 教授 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 3 編集後記 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ 4
高緯度北極陸上生態系の炭素循環
スバールバル諸島スピッツベルゲン島での研究紹介
高緯度北極地域の中でも，北緯79度あたりのスバー ルバル諸島（図 1 ）ではノルウェーやイギリス，ドイ ツ，フランスから植物学や動物学，地質学，気象学な ど様々な分野の研究者が集まって研究を進めている。
この中で日本は国立極地研究所・北極観測センター
（http://www-arctic.nipr.ac.jp/）を中心として，我が国の
大学や研究機関が北極圏の気象や生態系の研究に取り 組んでいる。筆者が参加している研究グループでは，
スバールバル諸島スピッツベルゲン島ニーオルスンの 氷河後退域（図 2 ）に形成される polar semi-desert と呼 ばれるツンドラ生態系における植生の分布と炭素循環 に関する研究を1994年に着手した。これまでのところ，
岐阜大学 流域圏科学研究センター
図 1 ：スバールバル諸島とニーオルスンの位置 図 2 ：ニーオルスンの氷河後退域の生態系
− 2 −
− 2 −
− 2 土壌呼吸特性，リターの分解と土壌微生物の生理生態 的特性，植物（キョクチヤナギなどの維管束植物やカ ギハイゴケ）の光合成・呼吸特性，そして生態系レベ ルでの炭素吸収・放出速度に関する研究を進めてきた
（総説：Nakatsubo et al. 2005；J Plant Res 118:173-179，村 岡・内田 2005）。
2006年 7 月上旬に，筆者は国立極地研究所の内田 雅己博士らとともに14人乗りの小型航空機で現地入 りした。今回の 3 〜 4 週間の調査では，当地の植生 分布を衛星リモートセンシングによって観測するた めの現地データを得ること，代表的な維管束植物種 の光合成特性を把握すること，またリターの分解速 度に関する実験を行うことを目的とした。これらの データを得ることにより，ニーオルスン地域の陸上 生態系の炭素循環機構の広域評価を実現することが 期待されている。高緯度北極地域の陸上生態系に生 育する植物は非常に小さく，地表から数cm以内に 葉を展開している。したがって一般的な森林のよう な鉛直方向の複雑さがないため，衛星リモートセン シングによる植生の構造・機能の観測には理想的な 生態系とも言えよう。しかし夏季の天候は非常に不 安定であり，1 日に渡って晴れることは滅多になく，
たいていは 1 日中曇りまたは雨というような状況で ある。したがって当地ではマイクロ波リモートセン シングによる観測が有効なようである。
氷河の末端から海岸にかけての約 2.5kmの間では，
標高差が 5 〜10m 程度のいくつもの起伏があり，小 さな距離の間に微地形が大きく変化する。微地形に応 じて融雪水の流路が形成されており，水分の多い場所 にはコケが優占的に分布している。それよりも比較的 乾いた場所には，キョクチヤナギやムラサキユキノシ タ，チョウノスケソウなどがコケと混じりながら生育 している（図 3 ）。また氷河末端から海岸線の間では，
氷河の後退時期が異なるエリアが繋がっていると言わ
れており，最も植生の発達しているエリアは数千年前 とされており，ほとんど植物が生えておらず礫が堆積 しているエリアは現在も拡大が続いている。
我々の研究グループの調査により，ニーオルスン地 域に生育する維管束植物は約50種に及ぶことが確認さ れている。中でも上述の 3 種はバイオマス分布から見 ると最も優占度の高い種であり，コケとともに生態系 の炭素吸収量にも大きく寄与することが推察される。
よく発達している植生を代表するキョクチヤナギは落 葉性の矮性低木であり， 6 月下旬から 7 月初旬の融雪 直後に展葉し，葉の寿命は約 1 ヶ月である（Muraoka et al. 2002；Can J Bot 80:1193-1202）。驚くべきことに その光合成能力は，流域圏科学研究センター高山試 験地の林冠構成樹種であるダケカンバのそれに近い
（Muraoka and Koizumi 2005；Agr For Met 134:39-59）。葉 内に密度高く詰まっている葉緑体や，葉の両面に分布 する気孔が，この高い光合成活性を実現しているもの と考えられる。また，キョクチヤナギは土壌が比較的 発達したエリアに限って生育しており，栄養塩環境（ト ナカイなどの動物のフン）が重要な役割を果たしてい ることも想像できる。一方で土壌のあまり発達してい ないエリアではムラサキユキノシタが代表的な種であ り，氷河後退域の先駆種としても位置づけられる。ム ラサキユキノシタの光合成能力はキョクチヤナギの 1 / 3 程度であり，葉の窒素含量が非常に低いことはす でに明らかになっている（村岡ら，未発表）。
これまでのところ，当地での植生分布は数本のライ ントランゼクトに沿った踏査によって明らかにされて おり（Ohtsuka et al. 2006；Polar Biosci 19:63-72），また土 壌呼吸や植物の光合成に関する調査は狭いエリアでは 進んでいる。これらの知見をもとにして，広域の植生 分布の把握や，氷河後退域の拡大による生態系形成（一 次遷移）と生態系構造・機能の関係の解明を進めるた めには，衛星リモートセンシングによる観測が有効で ある。今回の調査では携帯型分光反射計（MS720，栄 弘精機）による植生調査が可能であることを確かめる ことができた。今後，すでに「衛星生態学創生拠点」
が高山サイトで取り組んでいる研究手法を活かしつ つ，陸上生態系の一次遷移とそこでの炭素循環機構と いう 2 つの興味深い現象に焦点を当て続け，ヒトの影 響がほとんど及んでいない高緯度北極陸上生態系の姿 を見ていきたいと思う。
【生態プロセス研究グループ
村岡裕由（流域圏科学研究センター 助教授）】
図 3 ：キョクチヤナギとコケ．葉の直径は大きくても 1 cm 程度である
− 3 −
− 3 −
− 3
高山サイト合同見学会開催報告
京都大学，奈良女子大学を中心とした関西地域の 大学のリモートセンシング研究者による高山サイト 合同見学会が，2006年 5 月27日〜28日に行われまし た。見学会参加者は総勢26名となり，初日にスギサ イト，広葉樹林サイトの見学を行い， 2 日目の午前 中に高山庁舎研修室において，大学院生を主体とし た各研究室の紹介，研究内容の紹介を行った。天候 が危ぶまれたが，幸いサイト見学を行った初日は，
夕刻まで天候が崩れることなく，スギサイトフラッ クスタワー，生態観測櫓にもほぼ全員が登り，観測 機器の見学を行う事ができた。
今回の高山サイト見学会は，関西地域のリモート センシング研究者と岐阜大学 COE との交流が目的で あり，和気藹々とした雰囲気の中行われた。特に今 回は，学生を主体とした見学会であり，実際の観測 サイトの見学をする機会の少ない学生達も興味深く 観測機器の説明に聞き入り，観測サイトを核とした 大学院生への教育効果が大いにあったと思われる。
また，今回の見学会は，普段あまり交流の無い関西 地区の各大学のリモートセンシング関連研究室間の 交流のきっかけともなった。今回の参加者の内訳は 以下の通りです。奈良女子大学（10名），京都大学（ 8 名），天理大学（ 1 名），同志社大学（ 1 名），帝塚山 大学（ 1 名），筑波大学（ 1 名），岐阜大学（ 4 名）。
【リモートセンシング研究グループ
児島利治（流域圏科学研究センター 助教授）】
COE セミナー紹介− John Tenhunen 教授
2006年 6月28日 に 行 わ れ た COE セ ミ ナ ー で は，
講演者として John Tenhunen 教授（ドイツ，バイロ イト大学）をお迎えしました。Tenhunen 教授は元々 植物生理生態学者であり，光合成の昼寝現象（日中 低下）を発見した研究者としても知られております。
また個葉レベルでの光合成の生化学特性と微気象モ デルを組み合わせることにより，野外での葉・個体・
生態系の光合成反応の詳細なモデル化を行い，生態 現象の生理生態学的な理解の促進に努めてこられた 方です。90年代前半からは様々な生態系の炭素・水 循環機構について，観測とモデリングを組み合わせ た研究を進めてこられました。みなさんもよく御存 知の通り，Tenhunen 教授は昨年の国際シンポジウ
図 1 ：スギサイト見学の様子
図 2 ：高山庁舎玄関での集合写真
図 1 ：セミナーの発表を行っている Tenhunen 教授 モデルの概念に関する質問にわかりやすく何度も説 明をしてくれていました
− 4 −
− 4 −
− 4
今年前半の天候はきわめて不順で，フィールド研究者泣かせだった。高山でも雨が多かった。リ モセン屋にとって雨天・曇天は致命的である。リクエストを出していた QuickBird も ASTER も 7 月までまったく撮れずに終わった。衛星画像ばかりでない。航測会社の友人も「今年はお手上げ」
とぼやいている。以前，日本を撮った Landsat-5号の全画像の被雲率を解析したところ，17年間 の稼働中，全国平均でわずかに6.17% が雲量20% 以下の快晴データであった。Landsat が16日周 期だったので，平均すると259日に一度しか快晴データは撮れない計算になる。モンスーン地帯の 宿命とも言える。毎年50％以上の快晴が見込まれるオーストラリア中央部や中国内蒙古草原がう らやましかった。
立秋を過ぎたが，暑さはまだとどまる気配はない。早くさわやかな秋晴れを期待したい。( 秋山 )
岐阜大学 流域圏科学研究センター COE 事務局
〒５０１−１１９３ 岐阜県岐阜市柳戸１−１
TEL：０５８- ２９３- ２０８１ FAX：０５８- ２９３- ２０６２ URL： http://www.green.gifu-u.ac.jp/sateco/
● 連 絡 先 ●
ムにおいて衛星リモートセンシングを利用した生 態系研究について講演し，「衛星生態学」の方向を 議論した外国招待者の一人です。現在は，複雑な地 形を含む地域の生態系を対象として衛星リモセンと 生理生態・水文気象モデルを組み合わせた研究を精 力的に進めておられ，今回は「Estimating Ecosystem Exchange Fluxes for Spatial Modeling - A Progress Report」という題名で発表していただきました。
さらに，我々の COE では国際的な研究グループ と連携することも必要とされるので，Tenhunen 教 授グループとの共同研究課題等について具体的な話 が進められ，COE 研究の展開を期待する機会にな りました。
【生態プロセス研究グループ
李 美善（流域圏科学研究センター COE 研究補佐員）】
図 2：セミナー後，研究室で行われたディスカッショ ンで使われたスライドの一枚．NEE チャンバー法の 質問に対して写真とともに説明を加え議論しました
図 3 ：訪れた鰻屋で記念写真．鰻の食べ方をみんな で説明してみたり，鰻をつかまえたりと，学生交流 に関する論議や COE 研究結果との議論も行いました
