た。また夜間では土壌の深い場所から 図2一＆斜面ライシメーターのヒノキ林における温度 樹冠上部に向かって温度は低くなった。 土壌水分，炭酸ガスの垂直分布の日変化（1979年12月 土壌水分張力は晴天が続いていると土 16日）
Fig。2−8． Daily changes of ternperature， soil water
壌表層程高くなり，深さ30cm，50
potential，包nd CO2 concentrati6ns at the Hinoki cmでは深い所がやや低いが，その差は
model forest in the slope lysimeter．
少なかった（図2−8（2）〉。また土壌
水分張力は日変化を示し，土壌深10㎝の部位の温度と逆相関を示した。以上の温度，土壌水分
環境下でCO2濃度の垂直分布をみると，大気中のCO2濃度は日変化はほとんどなく低かった （図2−8（3））。土壌呼吸と土壌中のCO2濃1度は大気よりも約100ppm高かった。土壌呼吸は 土壌深10cmの温度と正の相関を示し，温度が上がる16時項に漸増する傾向を示した。地表へ のCO2の拡散が温度に依存して変化することが示唆された。
b．月変化：さらに降雨が植物群落のCO2濃度の垂直分布に与える影響をみるため，ヒノキ植栽2 年目の8月目1ケ月間，降雨量・地下水流出量・土壌水分張力・温度並びにCO2濃度を測定し た。図2−9はその結果である。まず水関係では8月初めの様に降雨と降雨の間が短い時，一降 雨の影響が速やかに地下水流出量：に現われ，土壌水分張力は低いままそれ程変化しなかった。一 方，無降雨期間が続くと地
下流出：量も減り，特に土壌 表層（深さ10cln）では水 分張力が高くなった。そし
て8月19日に21㎜の降
雨があると，土壌水分張力 は速やかに減少するが，地 下水流出量には大きな変化 はみられず，漸増するにと どまった。この事は土壌の 透水性と保水力にかかわる 問題である。同時に土壌孔 隙が水でどれ程占められ，
従って土壌空気がどれ早大 気中に移動するか，すなわ ち，土壌中のCO2がどれ程 地表から大気中へ放出され るかにかかわってくる問題と 言えるので後に詳しく検討 する。土壌温度は12月の 日変化と同様に表層日較差 が大きく，土壌深50cmの 場所では日変化が認められ なかった。土壌深50cmで
20 10 0
×50cc／23．8ゼ Preeipiセ融tio皿
XIE／娼㎡ 5
珈
100 0 20 10 0
10 15 20 25 30
20 0 500
春一
5 10 5 20 25＿8劇＿10【禺
．9咀．50㎝
Soil temperature
聾
さ ユ 02謄m 15 20 25 30 CO2 c㎝cen幅tion蟹姻 ，鴎
510152025r30（day｝
（A㎎，1980｝
図2−9。斜面ライシメ一算ーのヒノキモデル林（2年生）におけ る降雨，地下流出水，土壌水分張力，土壌温度と炭酸ガス濃度と の関係
Fig．2−9． The relationships between CO2 concentra七ions and precipitatio亘s，ground woter runoff， soiI temperature at the Hinoki model forest（2yeards old）in the slope lgsimeter。
は夏：に漸増，冬に漸減した。その差回14〜15℃の年変化が認められた。土壌温度の垂直変化で は冬期と逆転し 土壌表層程高く，深くなるに従い少しずつ低くなった。しかし，降雨時や曇天
日では垂直変化は少なくなり，土壌の深い層で温度が高くなった。水分環境や温度環境は上記の 様に日変化を示したが，これに伴うCO2濃度の月変化も認められた。まず垂直分布では土壌呼吸濃度 が最も高く，次いで土壌中で，大気が最も低かった。土壌呼吸のCO2濃度が土壌中のCO2濃度 よりも高い事は測定装置の問題や，斜面ラィシメーターを使用した事，関東ロームB層土を使用 した事，土壌有機物量が少なかった事などに起因していると思われる。群落上部，土壌表層，土 壌中のCO2濃度は相互にシンクロナイズしており，夕方から夜にかけて高くなった。これは土壌 深10cmの温度とよく対応した。また土壌温度が比較的高まった8月10臼から8月20日にかけ て，土壌呼吸のCO2濃度は高くなり，日変化の項で示レた傾向と同様であった。8月3日の降雨
により土州水分張力が5㎝塊から4㎝H9に低下した程度では各層のCO2濃度はあまり変化し
なかったが，降雨前の土壌水分張力が26（㎜H9から降雨後に5㎝地に低下した降雨時には各層のCO2濃度は高くなった。
2）30年生ヒノキ林
a 季節変化：温度や水分環境とCO2濃度の相互関係については斜面ライシメ一婦ーで検討を行い，
上記にその結果をまとめた。しかし，ライシメーター内におけるCO2濃度の変化は，土壌が未熟 でありかつ物理的に閉鎖系であるため，自然条件とは異なる変化をすると考えられた。そこで，
モデル林ではなく実際のヒノキ林で，CO2濃度の垂直分布の季節変化について測定を行った。そ
の結果を図2−10に示す。1981年7月に測定を開始したが，夏期（8月）のグラフで土壌呼 吸の濃度が20日を境に土壌中のCO2
濃度より低くなっているのは，先に考 案した循環方式（測定用に赤外線ガス
2，000CO・幽 （Sp，i。g）
■ 1，600
分析装置に吸引した気体を，そのまま もとのboxの中へ送り込む方法）から
簾劉緬戴犠嘩鈴監：瓢び藁凱凝認＿．
CO2濃度を測定した。 季節を通じて 400噸一・一一…一一・…・幅… ・・一・一・・」・…b・ve th・…un O御
大気のcO2濃度はおよそ380 PPInから
25 30 5 10 15 20 （day）
April，1982 May，1982 400ppmと一定であったが，土壌呼吸・
21000●●∵CO・PPm （S・mm・・）， ・ 土壌中のCO2月度は季節的に変化した。 ．9、， ㌦
す・わ・土賜の…灘賭期1：繋：噸撚：擁癌借
におよそ600ppmで増大の傾向を示し，
或。鴨。吃・、冥。
夏期に約9・・ppm撮大値となり，秋 800 き刷
期に約700ppmと減少の傾向を示し， 400 ＾恥一｛ … 脇 漸 帳｛幅回v岬｝
冬期に約45・PPmと中朝とな。た。 510纂剖，、撫12530（day）
10cmの深さの土壌中では，春期に約
CO2 ppm （Auもum） ・ 1000ppm，夏期に約1500 ppmと最大 2，000
値を示し・鯛に1100ppmと減少し・1劒・ @ ． r
冬期に約600ppmと最小値となった。 1，200・マ 昂．
土壌呼吸の・・撒・土壌中の… 8・・脳ご・＿ζ職＝矯
濃度の季節変化はほぼ同じ傾向を示し 4 ＿岬＿、，。．＿．．．。＿岬．、w．．，、，恥．．〜．＿．＿．
たが、その差は冬期で約150pplnと最・ 0 5 10 15 20 25 30（day）
も小さく，次いで春期と秋期で約400 0ctobe■ 1981
難議鰹張誠謡、
た（図2−11）。日中鴛樹冠中の部 一斗、、y）
November，1891 D駐cember11981 分が最もCO2濃度が低く，土壌呼吸と
土壌中との差は夜間に比較して小さか 図2−10・天岳良国有林のヒノキ林（30年生）における つた。一方，夜間では大気のCO，濃 炭酸ガス濃度の垂直分布と季節変化
Fig．2−10． Seasonal changes of CO2 concentrations 度が最も低く，次いで樹冠中となった。
of the atmosphere above the canopγ， soiI
また土壌呼吸と土壌中のCO2濃度差
respiratio鞠and air in the soil at the は昼間に比較して大きく・ことに夏期 Tenga㎞ra Hinoki forest（30 years old＞．
において顕著であった。斜面ライシメ
ーターでのモデル林においてみてきた様に，土壌呼吸や土壌中のCO2濃度は降雨の影響を受
§（m）
督、。5
、塁
9．5
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