2001 Fiscal Year Annual Research Report
森林を利用した温暖化固定対策における樹皮呼吸の評価に関する研究
Project/Area Number |
11556029
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Research Institution | Shizuoka University |
Principal Investigator |
角張 嘉孝 静岡大学, 農学部, 教授 (60126026)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小池 久夫 盟和商事株式会社, 企画開発部, 部長(研究職)
守谷 孝志 小糸工業株式会社, 機電事業部・環境調節第4技術部, 課長(研究職)
半田 繁 小糸工業株式会社, 機電事業部・環境調節第2技術部, 次長(研究職)
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Keywords | 樹皮呼吸測定システム / 呼吸モデル / 光合成モデル / 炭素固定 / 海抜高 / 樹体温 / 根の呼吸 / 機器開発 |
Research Abstract |
いろいろなタイプの森林におけるCO_2収支に関わる項目を検討してみると、(1)幹や枝の樹皮呼吸を含めた地上部の呼吸量に関する情報が非常に少ないこと。(2)研究者による測定値のバラツキが非常に大きいこと。(3)森林全体のCO_2固定量の推定精度は樹皮呼吸の精度に依存していることがわかる。したがって森林のCO_2固定能力を評価するためには、樹皮呼吸を野外で精度良く測定できる機器の開発が必要である。樹皮呼吸の測定は通気法といわゆる密閉法と呼ばれる2つの方法がある。密閉容器に切断資料(枝や幹)を挿入し、一定時間KOH溶液にCO_2を吸収させるアルカリ吸収法(単に密閉法とも呼ばれる)が主流だが、Witkamp(1966)が指摘したようにKOH溶液によってCO_2が際限なく資料空気が吸い上げられ、測定値が過大になる傾向がある。ここでは極めて自然に近い状態で樹皮呼吸の測定が可能である。すなわち、幹や枝とは異なる測定環境下にあると思われる、根の呼吸測定には供給するガスを間欠的にチェンバーに供給し、実験材料に対して異常な環境にならないように配慮したシステムとなっている。こうした測定資料の種類によって、ソフトウェアの変更によって異なる機能に対応できることが本機の特徴である。 試作器の概要: 1)チャンネル数:6 樹皮に直接作成、小型のタッパー(10x8x3cm)コーキング材等で接着 密閉 ガス分析計:BINOS100/4Pモデル 差動式+絶対値タイプ、0-50ppm、0-1000ppm、再現性±0.5/±1.0%FS、炭酸ガスおよび水蒸気(皮目からの蒸散)3)流量制御:Mass Flow Controller SEC-B40 7台4)各種モジュール:5B37/5B47 T型熱電対用、5B31 ガス分析計用、5B30 樹液量用(アナログデバイセス社)5)制御:データの収録、バルブの制御などにDAQCard-700およびNI-DAQ for Winソフトウェア(日本ナショナルインスツルメント社)を用いた。根の呼吸は樹皮呼吸と測定環境が異なるので、ソフトウェアrを帰るだけで、1台で多様な計測目的を果たせるように考えられている。6)エアーポンプ:701/801/min.モデルFX-7000ST(榎本マイクロポンプ社)7)その他:16チャンネルリレーモジュール、圧力調整弁、エアーフィルター、フローメータ等を必要とする。野外での測定には発電器、周波数安定器などを利用した。 測定結果: 1)異なる濃度差のガスをチェンバーに流し、6チャンネルの差動式による正常な結果が研究室レベルで得られた。2)苗場山のブナ林に、測定装置を運びテストした。チェンバーの通気漏れが大きく、測定に至らなかった。3)最終的には昨年11月(生育期の終わりに)測定が可能になった。
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[Publications] Dirk G., Backes, K, Ozaki, T., Kakubari, Y.: "Seasonal variation of branch respiration of a treeline forming (Betula ermanii Cham) and a montane (Fagus crenata Blume) deciduous broad-leaved tree species on Mt.Fuji,Japan"Flora. (In press). (2002)
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[Publications] Kakubari, Y.: "Possibility for increasing carbon dioxide sequestration taking advantage of scale merit in a semi-arid ecosystem"Green Age. 23. 1-8 (2001)
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[Publications] Y.Kakubari, et al.: "Altitudinal Changes of Photosynthesis and Transpiration in Naeba Mountains IBP Beech (Fagus crenata) Forests (Japan)"IAVS44th in Freising-Weihnestephan, Germany. 44th. 114 (2001)
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[Publications] 角張 嘉孝: "二酸化炭素固定プロジェクトの紹介"環境研究. 5 1/2. 17-26 (2001)