農林生態系におけるエネルギーおよび物質循環計測のシステム化

1993 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04556008
• Research Institution: HOKKAIDO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 佐久間 敏雄 北海道大学, 農学部, 教授 (50001756)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 倉持 寛太 北海道大学, 農学部, 助手 (00225252) ; 田中 夕美子 北海道大学, 農学部・附属演習林・技官, 教務職員 (60221397) ; 佐藤 冬樹 北海道大学, 農学部・附属演習林, 助手 (20187230) ; 波多野 隆介 北海道大学, 農学部, 助教授 (40156344) ; 藤原 晃一郎 北海道大学, 農学部・附属演習林, 教授 (00001503)
• Keywords: 環境計測 / 低温計測障害 / 森林環境 / 森林土壌環境 / 多点TDR土壌水分計 / 土壌導電率計 / 微気象観測システム / 気象データ転送

Research Abstract

寒冷地の山地において無電源で長期の継続的モニタを可能にするために低消費電力,耐寒性の観測・伝送装置を設計・試作し,北海道大学附属天塩地方演習林中の峰山地に設置してその性能を試験した.電源装置としてソーラーシステムを導入し,その設計,出力をテストした.平成4年秋の段階では,起電力はデータロガー,伝送装置を駆動するに十分な電力を確保していたが,平成4,5年の冬期間には着雪による機能低下が避けられなかった.とくに,平成5年度は,初冬に湿雪が多かったために,着雪による障害が多発し,その回復が困難であった.初冬の電力蓄積不足は,その後の著しい低温と相伴って電源装置だけでなく観測・伝送装置全体の機能確保を困難にした.現況では,湿雪の多い初冬を中心に,少なくとも月1回程度の巡回,点検・保守を必要とする.ソーラーパネルは観測塔上に設置しているために着雪防止対策が取りにくいことも問題であった.観測装置,データ収録装置およびデータ伝送装置は厳冬期の現場テストでも満足できる性能を発揮したが,電圧低下時のバックアップ機能を増強する必要があった.なお,低温による機能障害はほとんど観測されなかった.したがって,センサー・データ処理装置・ロガーは所期の機能を果たし得るものと判断された.TDR法による土壌水分測定はセンサー及びマルチプレクサの試験を行い多点化が可能になったが,消費電力が大きく,別電源を準備せざるを得なかった.なお,TDR水分計のセンサーは,設置時の土との接触不良によって大きな誤差を生ずるおそれがあることが示され,移動観測というよりは定点観測に適した測定法と考えられた.森林土壌は土壌溶液の導電率が極めて低いために市販の吸収体型センサーでは正しく測定できないことが明らかになり,フロー型センサーによる水の導電率測定に限定して測定する方式に切り替えた.