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（Dec．20，1981）
図2−12 天岳良国有林のヒノキ林における，液相（林内雨，Ao流， A層土壌水，流下水），
固相（葉，幹，Ao，土壌），気相（：大気，樹冠内のガス，土壌呼吸，土壌中のガス、）の炭 素，窒素及び炭酸ガス濃度の冬期のプロフィル
Fig．2−12． The prof ile of carbon， nitrogen， and CO2 concentratlons at eacn llquld，
solid or gaseous phase of the Tenga工田ra Hinoki forest．（30 years old）in wlnter．
老 察
野外におけるCO2濃度の測定法は①アル㍗リ液吸収法，、珍水電気伝導摩法，③赤外線ガス分析機法 に大別出来る。本研究では植物群落のCO2濃度測定に広≦使われてヤ・る赤外線ガろ1分析法を用いた。
これによれば森林生白系の大気から土壌までのCO2濃度が同じ：方法で測定可能となる。標本ガスの採取 の仕方には，⑤通気法一外気を一方の孔から取り入れ，box内のガスを吸引する，⑮吸引法一box内 のガスを吸引する，⑥循環法一box内のガスを吸引し，測定後ふたたびbox内へ戻す，が考えられ；，、
さらに⑤〜◎の組み合わせが考えられる。大気や植物群落内において．はopenのまま吸引しτも，それ 程CO2濃度を乱すことは少ない。しかし，土壌呼吸のCO2濃度は吸引法で測定すると吸引量（〃min）
が多くなれば高くなり，少なくなれば低くなり∫吸引量によっ七変化するので問題がある（桐田2茜83）。
最近，土壌にかぶせるboxに孔をあけ，一方で吸引するいわゆる 通気法 が開発され，これによる と吸引量に依存せず，一定の土壌呼吸量が得られることがわかった（瀬戸♂㍗977）。だがこの方式に おいても，アルカリ吸引法で求める土壌呼吸に比較して，外気との混入が考えられ，真に地表面から 外気へと放出するCO2濃度は得られないと思われる。そこで図2−6で示した様に吸引したガスを分 ヒ
析した後に元のboxへ戻す循環法を考案して測定したが，図2−10の夏期の値の様に，地表画から 放出されたCO2がbox内で濃縮されて，結果的には土壌中よりも高い濃度で測定された。本研究では 継続吸引法によって測定することとし，標本ガスの採取法は今後の課題として残した。また継続測定
をする場合，boxを表面にかぶせたままにすると表層の温度や土壌水分環境が変化し土壌動物や微生 物による有機物分解に影響を与えることになり，この問題も解決しなければならない。
D降雨時のCO2二三と土壌旧記
降雨により，土壌呼吸のCO2濃度が高まることは図2−9，10，11で示した。斜面ライシメー ターの土壌は10cm深の場所で粗二二が37，8％，細孔隙が33．8％で，全孔隙が71．6％，最小容気 量が7．8％であった。また土壌水分張力と土壌水分量の関係は図2−13の様であった。8月初め・
の降雨で土壌水分張力が5cm Hg から4cmHgに減少することにより，
土壌孔隙のわずか2〜3％が新たに 水で占められ，土壌中のCO2が地上 面へ押し出され通常の土壌呼吸量に わずかにプラスされたにすぎない。
一方8月19日には降雨前29％の 気相二二が降雨後12％と減小し
17％の土壌空気が地表へ押し出さ れた結果となり，土壌呼吸量がおよそ70ppm程増加した。この事から
降雨により，土壌孔隙に水が入り土 壌空気が押し出されるために，土壌 呼吸のCO2濃度が高まると言える。そして，この増加は降雨前の土壌孔 隙量と降雨後の土壌二二量の差に依 存すると言える。また土壌水分張カー 土壌水分曲線のパターンに依存した 特性を示すと考えられる。
2）土壌中のCO2濃度分布
（一㎝Hg）pF
羅 濃 潔 亀 お 捻 津
瓢 δ
60 40 24 8 4
1
0
3．0
◎＼
2・o
@ ◎＼
㍉
1．0 ◎
＼
40 ◎一一盛一＿
70％
60 Son water content
図2〜13斜面ライシメーターの土壌10㎝の場所での土壌
水分張力と土壌含水率との関係Fig、2晶13． Relationslip between soil wa七er potential and soil moisture content at the 10cm soir dep七h in the slope lysimeter・
土壌中のCO2濃度分布は拡散係数に指標される土壌構造により，①上に凸，②直線状，③上部凹，
下部凸の3つのパターンが示され，深くなる程高くなっている（門門1）1979）。太研究では土壌中 の濃度は10cm深の1ヵ所で測定したに過ぎないので， CO2濃度分布のパターンは分類出来ない。
しかし，測定方法や土壌構造に多少の相違はあるが水俣で求められた土壌中から地表への濃度勾
酷9肚、・・PP m／，m，3肚・2．5PPmん砒して3・鮭ヒノキ林で8肌58PPm欄
12月に14ppm／cmと，夏期において2倍の相違が認められた。根の呼吸量や土壌生物の活性に 伴うCO2の発生量の相違を示すと思われ土壌呼吸を考える上で重要であると思われた。
3）森林群落のCO2濃度分；布
樹冠や林床群落がCO2のsinkであり，土壌がCO，のSourc，であるとされる（GARRET武）
r1978）が，ヒノキ30年生林のCO 2濃度の季節変化からも同様であることが認められた。
摘 要
1．赤外線ガス分析計を用いて，ヒノキモデル林（1年生）とヒノキ林（30年生）で樹冠上方・
樹冠内・林床・土壌中のCO2濃度の垂直分布，日変化，季節変化を測定した。併せて，土壌水分 土壌温度も測定した。
2，土壌呼吸，土壌中のガスのサンプリングには循環法を用いたが土壌呼吸測定に問題があった。
3．土壌呼吸のCO2濃度と地温には相関があった。
4．降雨により土壌呼吸と土壌中のCO2濃度が高まった。降雨前後の土壌水分量にあまり差がない場 合はCO2濃度の変化は少ない。これは土壌孔隙中のCO2を水が押し出すことによると思われた。
5．森林群落中のCO2濃度の垂直分布は土壌中が最も高く，日中では樹冠が最も低く，．夜間では樹 冠上が最も低かった。土壌がCO2のsourcで樹冠がsinkと考えられた。
6 CO2濃度の垂直分布の季．節変化では，樹冠上のCO2濃度はほとんど．変化がなか．つた。土壌呼吸と 土壌中のCO2濃度はシンクロナイズした変化があり，夏期に最も高く，冬期に最も低かった。
7．森林群落を気相・固相．・液相部分に区分すると，炭素濃度の垂直分布は各相固有のパターンを示 した。
Spa亡ial and tempo翼al variations in carbon dioxide co賦centratious in H量uoki （C肋脚αθcアραη ∫o伽5α）forest
Shigeo K oBArAsHI， Kazuto．ARIM茎Tsu and Masaki KA∞o （Forestry and Forest Products Research Institute）
s畢mm留y
1．Daily， seasonal， and spatial variations in the concentfations of carbon dioxide within tlle model Hinoki forest（1 year old）and Hinoki forest（30 years old）were determined using ainfrared gas analyzer． Soil moisture contents and temperature were also measured．
2， Gas circulation method ， was applied for sampling of soil respiration and gas in the soil． But this method宙as not always suitab．1月目for analy合is．6f．the sOil r．esp廿ation．
3．』The CO2 concentrationswer6 cor士eiatさd with soil t巳nlperat財e．
4、The CO2 concelltrations of soil respiration and in the soil through all seasons became distinctly higher by impact of the precipitation。 But the CO2 concentratiohs didn，t rise clearly when changes． of．soil m（）is加re cohtents．were low degree．．Th．erefore， dense CO2 ih the．soii pores we「e pμshrd out f「o甲deeprr ho「izρ⑳yp、r「co1響ted． wate「・
5・ln．t塾e fo騨ecgsystem・high・ギconcent「ations gf CO・no・m・耳y occu「「ed i・th・・oil than、above lh・fo「ert canopy・Dμ・i・g t噌・owi・g・easp・・th・CO・c・・ce・trati・n・iゆe can・py reached lower than the atmosphere above， Therefore， the canopy of the forest acted as CO2 sinks and the forest floor， soil， and the atmosphere above the stand acted as CO2 sources．
6，．The conce血trations of CO2 above th￠can（）py were not clearly changes．．Maximu痴；con−
centra毛ions of CO2 from the forest．． floor occurred in summer and the minimum in winter． The concentrations ofCO2 in the soil were significantly synchrbnous with the soil respi1：ation．
7，The spatial distributiolls of￠arbon concent士ation3 were classified as thre6 patterns in the gaseous pha臼e；solid phase， ahd liquid phase ih． the forest ecosystem．
（4）森林生態系における太陽エネルギー利用の季節的・年次的変化
ぷ
金沢洋一・清野嘉之・藤森隆郎・加茂皓一
目 的
森林生態系の太陽エネルギー利用の季節的，年次的変化を把握することは合理的な森林施業体系を 確立改善するための基礎として必要である。しかし森林生態系は対象物が大きいためその測定には多 大の困難を伴なう。したがってエネルギー利用の経時的変化が調づられた例は極めて少ない。ただ，
年次的変化については同種で同一立地の林齢の異なる林分の調査資料をつなぎ合わすことによってそ の傾向は把握されている（KIRA＆SHIDEI 811967）。しかし林分全体の季節的変化を把握する には短期間に多くの回数の測定が必要であること，収穫法においては均質で広い林分が必要であるこ となどから正確な報告は殆んどない。したがって本研究では森林生態系の太陽エネルギー利用の季節 的変化を明らかにすることを重点目的とした。
方 法
茨城県，筑波研究学園都市内の林業試験場構内に造成された9年生の閉鎖したケヤキ林を材料にし て1980年4月から11月まで測定した。表2−6に試験地の1980年の月ごとの平均気温と降水量：を示
表2−6．気温と降水量（1980年）
Tadle 2−6． Mean air temperature and precipitatiρp at乞he n殺rsery in、ユ980 Jan． Feb． Mar． Apr． May June July A㎎． Sepも10ct． Nov． Dec．
℃2．72．86012．118．123．524，023．022916．710．84．5
㎜75 17 ＊ 60160 95108 58 75110 8530
＊ Missing
す。旧縁を偉ずして2．5m×3．5mの継続測定区を設け，4月から6月までは2週間ごとに，そ抑以 降は1ヵ月ごとに区内ρ全木の地上40cmの高さの幹の直径を測定した。継続測定区と同じ大きさの 伐倒測定区を測定回数分設定し（それぞれσ）区の間には2mの緩衝帯を設置），継続測定区の測定ご
とに順次一つの伐倒測定区から10本の供試木を選んで収穫法により諸量を測定し准。根量：は最終測 定を除いては測定されなかった。最：終測牢時の伐倒木は継続測定区から得た。伐倒木は地上40cmの「
高さの直径を測った後，幹，枝，当年枝，葉に分け乾重を求めた。葉は一部をサンプリングして自動 葉面積計により葉面積を測った。
供試木のD40と諸器官の相対畑鼠関係式を求め，それに継続測定区の二言定時の全山のD40をあてはめ て各回の諸器官の単位面積あたりの現存量を求めた。各回定時の根量は，幹＋枝に対する根量の割合 が全期間を通して同じと仮定して，11月調査の値から推定した。
年間の純生産量は次の二つの方法で推定した。一つは最後の測定時の現存量から最初の測定時の現 存量を引いて，それにその期間のリター量を加えたものである。他の一つは樹幹解析等により現存量か
ら新生部分量を分け，それにリターの新生部分を加える方法である。この両方法を使い比較した。リ
・林業試験場造林部，＊＊林業試験場関西弓場