| 研究課題/領域番号 |
16K14933
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| 研究種目 |
挑戦的萌芽研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
森林科学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
隅田 明洋 北海道大学, 低温科学研究所, 准教授 (50293551)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | 樹冠 / 葉群 / 光吸収 / ダイオードツリー / Ｌａｍｂｅｒｔ－Ｂｅｅｒの法則 / 反射光 / 人工樹冠 / 散乱光 / Lambert-Beerの法則 / 林冠 / 光環境 / 森林 / 太陽光発電 / 林学 |
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| 研究成果の概要 |
植物群落の葉群による光の総吸収量は、本影・半影と呼ばれる効果により、葉群が鉛直方向に広がるほど大きくなると予測できる。そこで、小型のフォトダイオード（太陽光パネル）を葉に摸した人工樹冠「ダイオードツリー」を製作し、葉群の鉛直方向の広がりの効果を層別の発電量によって調べた。その結果、予測とは全く逆の結果が得られた。しかし、ダイオードツリーの構造上の効果を補正すると、層の鉛直方向の広がりに無関係に層全体の光吸収量は一定となり、本影・半影の効果のない場合の理論と一致した。結果を総合すると、葉群による光吸収において、葉からの上向きの光の反射が重要な役割を果たしていることが示唆された。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究では、森林の葉群による光エネルギー吸収に関する従前の理論の成立理由に対する再評価を行った。人工樹冠を用いた実験の結果、従前の光エネルギー吸収パターンの理論では重要視されていなかった葉からの光の上向きの反射が、理論の成立に大きく貢献していることが示唆された。太陽光パネルによる発電においても、パネルから反射した光を再利用するシステムが太陽エネルギーの総吸収量を増加させる可能性も示唆された。
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