( ) ( ) ( )γ

( ) ( )

(

^ρ

)

^γ

λ

s H

a a

sat H

p n

g g

e T

e g

c G

E R

+ +

∆

− +

−

= ∆

1

) (

群落

g_s

以外、気象観測により全て既知

と言ったけど、

λE

ってどうやって測る？

樹皮 辺材 心材

樹液流 ヒーター線

（コンスタンタン）

   熱電対

（銅−コンスタンタン）

アルミニウムシリンダー

G S

S A

J A

E = ^_stand

E

林分平均樹液流速

J_S

と林分総辺材面積

A_{S_stand}

の推定が必要

9J_S

：限られた本数の木で計測された樹液流速の平均を利用する

9A_{S_stand}

：限られた本数の木で得られた

DBH

−辺材面積関係

        を利用して毎木

DBH

データにより推定する

適正な

A_{S_stand}

を推定するためには？

適正な

J_S

を推定するためには？

F_C (µmolCO₂/m²s)

植物群落と大気との間でやり取りされ る二酸化炭素交換速度（F_C）。F_Cは単 位面積・単位時間当たりのCO₂移動量で 表現されている。

渦と乱流（気象利用研究会，1998）

地表面付近で観測された乱流変動の例

（気象利用研究会，1998）

w C

F_C = ρ ×

' ' w w

w

C C

C

+

=

+

wC =

wC

F_C = ρ = ρ

)' '

' '

ρ(

' ' '

' ρ

) ' )(

' (

C ρ

C w C

w C

w C

w

C w C

w C

w C

w C

C w

w F

+ +

+

=

+ +

+

= +

+

=

' '

C

ρ w C F =

(a) (b) (c) (d)

(e) (f) (g) (h)

0 12 00 12 00 12 00 12 0

Time (hours)

Ecosystem CO2 exchange (µmol/m2/s)Solar radiation (W/m2) ₁₀₀₀ 500

200 10 0 -10 -20 -30

0 10 20

Rainfall (mm/30-min)

色々な気象条件下における森林生態系のCO₂吸収／放出速度

気孔開閉と光合成

光

二酸化炭素 水

気孔

RuBisCo

の関与

^{O2・・・光呼吸}

CO₂、O₂はRuBisCoの同じ部位に付く→拮抗阻害

図説生物（東京書籍）より

光合成の反応過程．※

carboxylation

を中心とする．

PGA

：ホスホグリセリン酸，

RuBP

：リブロース二リン酸，

RuBisCo

：

RuBP

カルボキシラーゼ・オキシゲナーゼ．

Farquhar

の光合成モデル

Biochemical Model

G. Farquhar

d d s

c E

C R V

R V

V A

⎟ −

⎠

⎜ ⎞

⎝

⎛ − Γ

=

−

−

=

* C

O C

, ,

1

5 . 0    

⎪ ⎩

⎪ ⎨

⎧

=

s c E

A A A A min

ここを考える

CO

Light-limited

RuBisCo-limited Sucrose-limited

2吸収と光呼吸によるCO₂放出とが同じになるCO₂濃度

d

E

R

C J C

A −

Γ +

Γ

= −

*

*

8 4

J

0 Q

J_max

α

θ→0 θ→1

J

0 Q

J_max

α

θ→0 θ→1

α

：単位光量子量当りに生産される電子量

αQ

：光化学系Ⅱに吸収された光量子量

Maximum carboxylation

capacity (20-100 µmol m^-2 s^-1)

(

_o

)

^d

c c

c

R

K O

K C

V C

A −

+ +

Γ

= −

1

* max

2

max c

s

A = V

Pinus taeda

0 10 20 30 40 50 70 60

0 0.5 1.0 1.5 2.0

N^a (g/m²)

V c max, 25(µmol/m2 s)

（Kumagai et al，２００６．Ｊ．Ｇｅｏｐｈｙｓ．Ｒｅｓ．１１１；ｄｏｉ:10.1029/2005ＪＤ006676）

Leuning (2002)

Leuning (2002, PCE)

Cotton Tobacco

Scots Pine

3

段階の

PAR

における光合成の温度特性（

C_ci = 240µmol mol^-1

）

0 5 10 15 20 25

0 10 20 30 40

Temperature (C)

Assimilation Rate (µmol m-2 s-1 )

Qp = 300

Qp = 600

Qp = 900

温度（℃）

同化速度（ μ mo l m

-2

s

-1

）

-5 0 5 10 15 20 25

0 200 400 600 800 1000

PAR (µmol m^-2 s^-1)

Assimilation Rate (µmol m-2 s-1 )

TL = 30 C

TL = 10 C TL = 20 C

PAR（μmol m^-2s^-1） 同化速度（μmolm-2 s-1 ）

PAR

の関数として表現された

3

段階の葉温における光合成

CO₂

濃度の関数として表現された

3

段階の

PAR

における光合成

-10 -5 0 5 10 15 20 25 30 35 40

0 200 400 600 800 1000

Intercellular CO2 Concentration (µmol/mol)

Assimilation Rate (µmol m-2 s-1 )

Qp = 300 Qp = 600 Qp = 900

細胞間隙内CO

₂

濃度（μmol/mol）

同化速度 （ μmol m

-2

s

-1

）

⎪ ⎩

⎪ ⎨

⎧

=

s c E

A A A A min

同時に解かなければいけない

C b m ARH g

s

s

= +