熱・水の再配分からみた樹冠構造タイプの分類に関する研究

1999 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 10460069
• Research Institution: Nihon University
• Principal Investigator: 塚本 良則 日本大学, 生物資源科学部, 教授 (60014924)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石垣 逸朗 日本大学, 生物資源科学部, 助教授 (50060075) ; 橋本 哲 島根大学, 生物資源科学部, 助教授 (50314620) ; 小林 達明 千葉大学, 園芸学部, 助教授 (40178322) ; 瀧澤 英紀 日本大学, 生物資源科学部, 講師 (60287604)
• Keywords: 森林 / 樹冠 / 群落 / 落葉 / 熱帯季節林

Research Abstract

研究目的は、樹冠における熱・水収支と流れの過程を適切に評価する樹冠モデルの構築である。
本年度は樹冠における熱配分に関して以下のことが明らかになった。
落葉により樹冠構造の変化を伴う熱帯季節林において、大気-森林間の熱・水・CO_2の交換過程を長期的に表現する単層モデルの構築を行う際に、植物の生理的特性を表すパラメータは重要となる。本研究では年4回の乱流観測の結果に基づきパラメータの季節変動の必要性について検討した。
試験地はタイ、チェンマイにあるKog-Ma試験地の丘陵性熱帯季節林(樹高30m)である。本試験地は、4〜10月が雨季で11〜3月が乾季で5ヶ月程度の長い無降雨期間という特別な条件であり、植生は常緑樹林であるが、乾季に落葉する樹種も多い。
測定項目は、50m観測塔による微気象要素、放射収支、また表層50cmまでの土壌水分および樹液流量である。年4回の顕熱・潜熱フラックスなどを直接測定する集中観測データを用いて、群落コンダクタンス(以下gc)モデルと生化学的光合成モデルをサブモデルとして組み込んだ単層モデルにより、2つのサブモデルにおけるパラメータを、1)4回の集中観測毎、2)計4回全ての観測結果を用いた場合の2種類の方法で、それぞれ非線形回帰分析により決定した。
1)の結果、最大の気孔開度を示すgcmax、クロロフィル密度ρ、葉緑体の光量子の吸収率ε(1-f)は乾季に低く、雨季に高くなった。次にパラメータの季節変動の必要性を判断するために、2)で求めた通年同一パラメータを用い計算すると、乾季のλEの計算値が過大評価となり、その他の期間は概ね観測値と一致した。そこで乾季における現象に注目すると、乾季に落葉する樹種があり、その現象に伴ってgcmaxが少し下がる可能性が考えられた。