大気と地表面の熱・水相互作用における森林の役割に関する実証的研究

1996 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 05404012
• Research Institution: KYOTO UNIVERSITY
• Principal Investigator: 小橋 澄治 京都大学, 農学研究科, 教授 (40026604)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 徳地 直子 京都大学, 農学研究科, 助手 (60237071) ; 小杉 賢一朗 京都大学, 農学研究科, 助手 (30263130) ; 大手 信人 京都大学, 農学研究科, 講師 (10233199) ; 藤田 正治 京都大学, 農学研究科, 助教授 (60181369) ; 水山 高久 京都大学, 農学研究科, 教授 (00229717)
• Keywords: 森林 / ガス交換機能 / 個葉レベル / 乱流変動法 / 森林土壌の孔隙構造 / 水質形成構造

Research Abstract

本研究は大気と地表面の熱・水相互作用における森林の役割を実証的に明らかにしようとするものであり、成果の概要は以下の通りである。
1)個葉レベルでの樹木と大気の二酸化炭素、水蒸気のガス交換機能を明らかにするために、数種類の広葉樹について、ポロメーターの測定結果を解析した。その結果、各樹種について、ガス交換機能の季節変化、日変化を気象条件の変動と関連して明らかにすることができた。この結果を基礎として、気孔コンダクタンスの変化をJabvis型のモデル、光合成についてはFarquhar型の生化学的モデルを構築し、両者の総合モデルによって、気象条件がガス交換機能に及ぼす影響を説明することができた。
(2)乱流変動法によって、群落レベルでの森林と大気の二酸化炭素、水蒸気のガス交換機能を解析した。まず森林、裸地、低木地でのエネルギー収支および空気力学的抵抗の特性を考察し、次に幼令林及びヒノキ林の群落コンダクタンスに及ぼす気象条件の影響をビッグリーフモデルで明らかにした。さらに群落レベルの光合成活性について考察し、新しい知見を得た。
(3)森林土壌は複雑な孔隙構造を持ち、それが森林土壌特有の保水性、透水性をもたらしている。森林土壌の孔隙構造とそれによって決定される水分特性を定量的に評価するため、対数正規分布モデルを提案し、それが従来の経験式モデルを包含しうるモデルであることを明らかにし、このモデルが広い範囲の森林土壌に適用できることを示した。
(4)森林の水質形成機構を明らかにするため、pHと二酸化炭素を対象として、植生の発達段階での変化、土壌の深さ方向の変化について検討した。

Research Products

• [Publications] 小橋澄治: "New-development of torrent control in Japan" Pro of Internationl sym INTERPRAEVENT. 1. 27-37 (1996)
• [Publications] 大手信人: "中国毛鳥素砂地における緑化植栽樹の蒸散が地下水位に支える影響" 日本緑化工学会誌. 18-1. 1-11 (1993)
• [Publications] 小杉緑子: "数種常緑広葉樹の光合成・蒸散速度の日変化と季節変化について" 日本緑化工学会誌. 19-4. 245-255 (1994)
• [Publications] 小杉緑子: "数種常緑広葉樹における気孔コングリタンスのモデル化" 日本緑化工学会誌. 20-3. 158-167 (1995)
• [Publications] 田中克典: "ヒノキ林における群落レベルのコンダクタンスとCO_2交換特性" 日本林学会誌. 78-3. 266-272 (1996)
• [Publications] 浜田美鈴: "森林流域における土壌CO_2ガス濃度の鉛直分布" 日本林学会誌. 78-4. 373-383 (1996)