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CO2倍増時の生態系のFACE実験とモデリング

研究報告コード R000000303
掲載日 2002年9月30日
研究者
  • 小林 和彦
研究者所属機関
  • 農林水産省 農業環境技術研究所
研究機関
  • 農林水産省 農業環境技術研究所
報告名称 CO2倍増時の生態系のFACE実験とモデリング
報告概要 大気中二酸化炭素濃度は今後も上昇を続け21世紀半ばには現在より150~200ppmの上昇が想定される。本プロジェクトでは,この二酸化炭素濃度上昇がイネの生長・収量と水田生態系に与える影響を解明すべく,FACE(開放系大気二酸化炭素増加)実験を試みた。岩手県雫石町の農家水田にFACE実験施設を建設し,1998年に最初のFACE実験を行った。このFACE装置は100%二酸化炭素を空中に直接散布する方式で,性能解析の結果,実用可能なことを確認した。これによる1998-2000年の実験結果では,約200ppmの濃度増加でコメ収量が10~15%増加し,イネの生長における炭素や窒素の分配,葉や茎の養分状態,形態形成,コメの品質などが変化した。こうしたイネの生長や収量の変化は,窒素肥料の量に依存して変化し,肥料が少ないと二酸化炭素の影響が少ないことも解った。また,濃度増加によりイモチ病の発生や土壌微生物量,メタンの発生も変化した。
研究分野
  • 農業気象
  • 気候学,気候変動
  • 稲作
  • エネルギー利用と環境との関係
  • 気圏環境汚染
関連発表論文 (1) Okada, M., Lieffering, M., Nakamura, H., Yoshimoto, M., Kim, H.Y. and Kobayashi, K. Free-air CO2 enrichment (FACE) with pure CO2 injection: system description. New Phytologist 150, 251-260, 2001.
(2) Kim, H.Y., Lieffering, M., Miura, S., Kobayashi, K., and Okada, M. Growth and nitrogen uptake of CO2-enriched rice under field conditions. New Phytologist 150, 223-229, 2001.
(3) Koizumi, H., Kibe, T., Mariko, S., Ohtsuka, S., Nakadai, T., Mo, W., Toda, H., Nishimura, S., and Kobayashi, K. Effect of free-air CO2 enrichment (FACE) on CO2 exchange at the flood-water surface in a rice paddy field. New Phytologist 150, 231-239, 2001.
(4) Sakai, H., Yagi, K., Kobayashi, K. and Kawashima, S. Rice carbon balance under elevated CO2. New Phytologist 150, 241-249, 2001.
(5) 小林和彦. FACE(開放系大気CO2増加)実験. 日本作物学会紀事 70, 1-16, 2001.
(6) Cheng, W., Inubushi, K., Yagi, K., Sakai, H. and Kobayashi, K. Effects of elevated CO2 on biological nitrogen fixation, nitrogen mineralization and carbon decomposition in submerged rice soil. Biology and Fertility of Soils 34, 7-13, 2001.
(7) Norby, R., Kobayashi, K. and Kimball, B.A. Rising CO2- future ecosystems. New Phytologist 150, 215-221, 2001.
研究制度
  • 戦略的基礎研究推進事業、研究領域「環境低負荷型の社会システム」研究代表者 小林 和彦(農業環境技術研究所)/科学技術振興事業団
研究報告資料
  • 小林 和彦. 環境低負荷型の社会システム CO2倍増時の生態系のFACE実験とモデリング. 戦略的基礎研究推進事業 平成11年度 研究年報.科学技術振興事業団, 2000. p.1043 - 1045.

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