(57)【要約】【課題】  植物体の光合成、呼吸及び蒸散並びに土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支を総合的に評価検討し得るガス収支測定装置を提供すること。【解決手段】  植物体１の地上部１ａを格納した同化箱１０の上室１１と、植物体１の地下部１ｂを土壌２と共に格納した同化箱１０の下室の各々へ、ガス供給手段２０から供給ガスを給気し、上室１１及び下室１２の各々から排気ガスを排出する。供給ガス及び各排気ガスをサンプリングすると共に、供給ガス及び各排気ガスに含まれるターゲットガスの濃度をガス測定手段３０にて測定する。これにより上室１１における植物体１の光合成等に伴うターゲットガスの収支と、下室１２における土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支が求められ、植物体１の光合成等と土壌呼吸の関係や、植物体１の光合成等に対する土壌２の影響等を総合的に評価検討することが可能になる。【選択図】図１
2005333921.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
植物体を格納する同化箱と、前記同化箱へ供給ガスを給気するガス供給手段と、前記ガス供給手段から前記同化箱へ給気される供給ガス及び前記同化箱から排出された排気ガスをサンプリングすると共に、供給ガス及び排気ガスに含まれるターゲットガスの濃度を測定するガス測定手段とを備え、前記同化箱におけるターゲットガスの収支を測定するガス収支測定装置において、
前記同化箱が、前記植物体の地上部を格納する上室と、前記植物体の地下部を土壌と共に格納する下室とを有し、前記同化箱の上室及び下室の各々におけるターゲットガスの収支を測定するように構成したガス収支測定装置。
【請求項２】
前記同化箱が、植物体の地上部を覆うように下方に開口したカバー状に形成して前記上室を構成する上部容器と、植物体の地下部を土壌と共に格納するように上方に開口した箱状に形成して前記下室を構成する下部容器と、前記上部容器及び前記下部容器の相互間に介設して前記上室及び前記下室を区画する仕切部材とを備えた請求項１に記載のガス収支測定装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、植物体の光合成、呼吸及び蒸散や土壌呼吸等に伴うターゲットガスの収支を測定するガス収支測定装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、植物体の葉の光合成、呼吸及び蒸散に伴うターゲットガスの収支や、植物根の呼吸や土壌中の微生物の呼吸等からなる土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支を測定する装置として、同化箱法（チャンバー法）を用いたガス収支測定装置がある。ターゲットガスは、植物体の光合成、呼吸及び蒸散又は土壌呼吸に伴って、植物体又は土壌に吸収される気体、或いは植物体又は土壌から放出される気体であり、炭酸ガス、酸素、水蒸気、酸化窒素、メタンなどが代表的である。
【０００３】
植物体の光合成呼吸に伴うターゲットガスの収支測定に使用される従来のガス収支測定装置は、測定対象である植物体の多数の葉のうち一枚の葉を格納する同化箱を有し、同化箱に空気を通気して同化箱の出入口における空気中のターゲットガスの濃度測定を行なうものである。このガス収支測定装置の測定結果から求められる同化箱の出入口におけるターゲットガスの収支（濃度差）を、空気が同化箱を通過するのに要する時間と同化箱に格納した一枚の葉の面積で割ることにより、１枚の葉の単位面積当りの光合成呼吸速度が求められる。この単位面積当りの光合成呼吸速度に測定対象である植物体全体の葉面積を掛けることにより、測定対象である植物体の光合成呼吸速度が求められる。なお、植物体の蒸散速度は、同化箱の出入口における空気中の水蒸気の収支（湿度差又は水蒸気の濃度差）から求められる。このようなガス収支測定装置としては、例えば特許文献１（特開平５−７９９８０号公報）や非特許文献１（ｐ．１１１−１１４参照）に開示されたものがある。
【０００４】
他方、土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支測定に使用される従来のガス収支測定装置には、閉鎖式と開放式の２種類がある。閉鎖式のガス収支測定装置は、測定対象である土壌表面に同化箱を被せて密閉空間を形成し、同化箱内のターゲットガス（例えば炭酸ガスや酸化窒素ガスなど）の濃度測定を行なうものである。閉鎖式のガス収支測定装置を使用した場合は、その測定値の経時変化に基づいて土壌呼吸速度が求められる。他方、開放式のガス収支測定装置は、測定対象である土壌表面に被せた同化箱に空気を通気して、同化箱の出入口における空気中のターゲットガスの濃度測定を行なうものである。開放式のガス収支測定装置を使用した場合は、同化箱の出入口におけるターゲットガスの収支に基づいて土壌呼吸速度が求められる。このようなガス収支測定装置としては、例えば特許文献２（特開平８−２６１８９２号公報）や非特許文献１（ｐ．１４４−１４６参照）に開示されたものがある。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−７９９８０号公報
【特許文献２】特開平８−２６１８９２号公報
【非特許文献１】大政謙次（ほか二名）編、「植物の計測と診断」、朝倉書店、１９８８年５月、ｐ．１１１−１１４、ｐ．１４４−１４６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述のように、従来は、１つの装置で、植物体の光合成、呼吸及び蒸散に伴うターゲットガスの収支測定と、当該植物体周辺の土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支測定の両方を行なえるものがなかった。
【０００７】
一方、植物体の光合成等に伴うターゲットガスの収支測定に使用される従来のガス収支測定装置は、植物体の多数の葉のうち一枚の葉の光合成呼吸速度等を測定するものである。しかし、植物体の多数の葉の中から選別された一枚の葉の測定結果を植物体全体に及ばせると、植物体の葉ごとに健康状態が相違することから、同化箱に格納する葉の選別基準によって、植物体全体の光合成呼吸速度等にばらつきが生じる。
【０００８】
他方、土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支測定に使用される閉鎖式及び開放式のガス収支測定装置は、土壌表面に同化箱を被せることで、植物根の呼吸等に伴って土壌表面から放出されるターゲットガスを確実に捉えられる。しかし、同化箱を土壌表面に被せるに際しては、同化箱の下部と土壌表面との間から空気が漏れないように、同化箱の下部を土壌中に埋め込む必要がある。同化箱の下部を土壌中に埋め込むと、同化箱によって植物根が切断されるおそれがある。植物根が切断されてしまうと、土壌呼吸速度に植物根の呼吸速度を反映させ難くなり、土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支測定の精度が低下する。
【０００９】
このように、従来の各ガス収支測定装置はいずれも、測定精度が低いことから、これらを併用して植物体の光合成等に伴うターゲットガスの収支測定と、当該植物体周辺の土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支測定とを同時に行なうことができなかった。このため、植物体の光合成等及び土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支を総合的に評価検討することができなかった。
【００１０】
本発明は、斯かる実情に鑑み創案されたものであって、その目的は、植物体の光合成等及び土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支を総合的に評価検討し得るガス収支測定装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のガス収支測定装置は、上記目的を達成するため、植物体を格納する同化箱と、前記同化箱へ供給ガスを給気するガス供給手段と、前記ガス供給手段から前記同化箱へ給気される供給ガス及び前記同化箱から排出された排気ガスをサンプリングすると共に、供給ガス及び排気ガスに含まれるターゲットガスの濃度を測定するガス測定手段とを備え、前記同化箱におけるターゲットガスの収支を測定するガス収支測定装置において、前記同化箱が、前記植物体の地上部を格納する上室と、前記植物体の地下部を土壌と共に格納する下室とを有し、前記同化箱の上室及び下室の各々におけるターゲットガスの収支を測定するように構成したことを特徴としている。
【００１２】
図１を参照して、上記のガス収支測定装置の作用について説明する。同化箱１０の内部は、植物体１の地上部１ａを格納する上室１１と、植物体１の地下部１ｂを土壌２と共に格納する下室１２に区画されている。同化箱１０の上室１１及び下室１２の各々には、ガス供給手段２０から供給ガスが給気されると共に、同化箱１０の上室１１及び下室１２から排気ガスが排出される。同化箱１０の上室１１では、植物体１の地上部１ａの光合成、呼吸及び蒸散に伴って供給ガス中のターゲットガスが植物体１に吸収され、或いは植物体１からターゲットガスが放出される。他方、同化箱１０の下室１２では、土壌呼吸に伴って供給ガス中のターゲットガスが土壌２中に吸収され、或いは土壌２からターゲットガスが放出される。ガス供給手段２０から同化箱１０の上室１１及び下室１２へ給気される供給ガスと、同化箱１０の上室１１及び下室１２から排出される排気ガスとをサンプリングして、ガス測定手段３０にて供給ガス及び各排気ガス中に含まれるターゲットガスの濃度を測定する。ガス供給手段２０から同化箱１０の上室１１へ給気される供給ガスの測定値と、同化箱１０の上室１１から排出された排気ガスの測定値との差から、植物体１の葉全体の光合成、呼吸及び蒸散に伴うターゲットガスの収支が求められる。他方、ガス供給手段２０から同化箱１０の下室１２へ給気される供給ガスの測定値と、同化箱１０の下室１２から排出された排気ガスの測定値との差から植物体１の植生箇所における土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支が求められる。
【００１３】
なお、「供給ガス」は、収支測定の目的に応じた気体であればターゲットガスの有無に関わらず如何なるものでもよく、混合気体（例えば空気など）は勿論のこと、単一の気体であっても構わない。「植物体の地下部」は、土壌中の植物根のみならず植物体の土壌表面から突出した根元部分（例えば茎の一部）を含むものとし、「植物体の地上部」は、植物根及び植物体の土壌表面から突出した根元部分を除く他の部分をいい、好ましくは植物体の葉全体を含む部分である。また、本発明のガス収支測定装置は、１種類のターゲットガスに限らず、複数種類のターゲットガス（例えば炭酸ガス及び水蒸気など）を対象にして各ターゲットガスの収支を測定するものであっても構わない。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のガス収支測定装置によれば、同化箱の上室に植物体の葉全体を含む植物体の地上部を格納し、植物体の葉全体の光合成、呼吸及び蒸散に伴うターゲットガスの収支を直接的に測定するようにしたから、かかる測定精度を向上させることができる。また、同化箱の下室に植物体の地下部を格納して植物体の植生箇所における土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支を測定するようにしたから、土壌呼吸に植物根の呼吸を確実に反映させることができ、かかる測定精度を向上させることができる。さらに、同化箱の上室及び下室におけるターゲットガスの収支測定を同時に行なうことで、植物体の光合成等及び土壌呼吸に伴うターゲットガスの収支を総合的に評価検討することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を参照しつつ本発明に係るガス収支測定装置の一実施形態について説明する。
【００１６】
図２は、本発明に係るガス収支測定装置の一実施形態を示す概略図で、同図において、１０は同化箱、２０はガス供給手段、３０はガス測定手段である。なお、この実施形態におけるガス収支測定装置は、同化箱１０の上室１１及び下室１２へ供給ガスとして空気を給気し、かつ、同化箱１０の上室１１及び下室１２における収支測定の対象であるターゲットガスを主として炭酸ガス及び水蒸気としたものである。
【００１７】
同化箱１０は、図２に示すように、植物体１全体を格納する容器である。同化箱１０の内部は、植物体１の地上部１ａを格納する上室１１と、植物体１の地下部１ｂを格納する下室１２に区画されている。この実施形態における同化箱１０は、上室１１を構成する上部容器１３と、下室１２を構成する下部容器１４と、上部容器１３及び下部容器１４の相互間に介設して上室１１及び下室１２を気密に区画する仕切部材１５とを主要な構成要素としており、植物体１を鉢植え３に植生させた状態で格納するように構成してある。
【００１８】
図３は、同化箱１０の縦断面図であり、これを参照して上部容器１３、下部容器１４及び仕切部材１５について説明する。
【００１９】
上部容器１３は、植物体１の地上部１ａに覆い被せるように下方に開口したカバー状に形成したものである。この実施形態における上部容器１３は、円筒状に形成し、かつ、底面中央部を開口させると共に、底面外周部を下部容器１４の上端部に仕切部材１５を介して載置するように構成してある。また、上部容器１３は、透明な材料（例えばアクリル樹脂やガラスなど）で構成され、外部光（例えば太陽光や照明器具の光）を上室１１内に採光し得るようになっている。
【００２０】
上部容器１３には、ガス供給手段２０から空気を給気するための供給管２０ａと、上部容器１３から空気を排出するための排気管３０ａとを接続してある。供給管２０ａは上部容器１３の下部に接続し、排気管３０ａは上部容器１３の上部に接続してある。また、供給管２０ａは、上部容器１３の下部内周面に沿って環状に配設された給気管１３ａに連通している。給気管１３ａは、円周方向に所定の間隔で複数の給気口１３ａ１，１３ａ１，・・・を穿設してあり、上部容器１３の下部からほぼ均一に空気を給気するようになっている。
【００２１】
また、上部容器１３の内部には、上室１１内で空気を攪拌しつつ下方から上方へ流動させるための複数個のファン１３ｂ，１３ｂ，…を配設してある。より詳しくは、複数個のファン１３ｂ，１３ｂ，…を上部容器１３の周方向及び上下方向に所定の間隔を隔てて螺旋状に配設すると共に、各ファン１３ｂ，１３ｂ，…を上部容器１３の内壁面に沿って斜め上方へ送風するように傾けて設置してある。これにより上室１１内の空気は、上室１１の下方から上方へほぼ螺旋状に流動して攪拌され、植物体１の地上部１ａの各葉に対してほぼ均一に供給される。
【００２２】
下部容器１４は、植物体１の地下部１ｂ及び土壌２を鉢植え３に収容した状態で格納するように構成してある。下部容器１４の内周面と鉢植え３との間に形成された隙間は、シール部材１４ａによって閉塞されている。シール部材１４ａは、ゴム等の弾性材料を環状に形成した部材であって、シール部材１４ａの外周部を下部容器１４の内周面に密着させると共に、シール部材１４ａの底面部を鉢植え３の上端部に密着させてある。これにより鉢植え３内の土壌２の表面と仕切部材１５との間に土壌呼吸用の空間１４ｂが形成される。なお、下部容器１４には、ガス供給手段２０から土壌呼吸用の空間１４ｂへ空気を給気するための供給管２０ｂと、土壌呼吸用の空間１４ｂから空気を排出するための排気管３０ｂとを接続してある。また、下部容器１４には、土壌呼吸用の空間１４ｂ内の空気を攪拌するためのファン１４ｃを配設してある。
【００２３】
一方、鉢植え３は、カップ部材１４ｄに気密に嵌合させた状態で下部容器１４の内底部に設置してある。鉢植え３内の土壌２の表面は、カップ部材１４ｄによって下部容器１４内の所望の高さ位置に維持される。また、植物体１は鉢植え３に植えた状態で長期間生育させると鉢植え３の底部まで植物根を張るので、鉢植え３の水抜き孔３ａを介した土壌呼吸が生じる。鉢植え３をカップ部材１４ｄに嵌合して、鉢植え３内の土壌２が水抜き孔３ａから露出される空間を狭くしておくと、鉢植え３とカップ部材１４ｄで囲まれた空間の酸素は、鉢植え３の水抜き孔３ａを介した土壌呼吸によって消費されて無くなる。このように鉢植え３とカップ部材１４ｄで囲まれた空間の酸素を無くすことにより、鉢植え３の水抜き孔３ａを介した土壌呼吸は止まる。これにより下室１２における土壌呼吸は、土壌２と土壌呼吸用の空間１４ｂとの間でのみ行なわれるようになる。
【００２４】
このように、鉢植え３内にしっかりと植物根を張った植物体１の地下部１ｂを土壌２と共に下部容器１４に格納し、かつ、下室１２における土壌呼吸が土壌２と土壌呼吸用の空間１４ｂとの間でのみ行なわれるように、下部容器１４の内周面と鉢植え３との間をシールすると共に鉢植え３の水抜き孔３ａを介した土壌呼吸を止めてあるから、下室１２における土壌呼吸が自然に植生した植物周辺の土壌呼吸とほぼ同じ状況下で行なわれる。
【００２５】
仕切部材１５は、上部容器１３の内部と下部容器１４の内部を気密に区画するものである。この実施形態における仕切部材１５は、上部容器１３の底面部に密着させる上層のシート材１５ａと、下部容器１４の上端部に密着させる下層のシート材１５ｂと、上層のシート材１５ａ及び下層のシート材１５ｂの相互間に介在させる中層のシート材１５ｃとを積層して構成してある。上層のシート材１５ａ及び下層のシート材１５ｂは、例えばビニル樹脂などの弾性材料で構成する一方、中層のシート材１５ｃは、例えばフッ素樹脂（ポリテトラフルオロエチレン、「テフロン（登録商標）」）などの芯材で構成してある。各シート材１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、図４に示すように、植物体１の茎１ｃを通す茎孔１５ａ１，１５ｂ１，１５ｃ１を有し、かつ、植物体１の茎１ｃに嵌め付けるための切り込み部１５ａ２，１５ｂ２，１５ｃ２を形成してある。各シート材１５ａ，１５ｂ，１５ｃの茎孔１５ａ１，１５ｂ１，１５ｃ１と植物体１の茎１ｃとの間の隙間はシール剤１５ｄで閉塞してある。また、各シート材１５ａ，１５ｂ，１５ｃは、各々の切り込み部１５ａ２，１５ｂ２，１５ｃ２を接合し、切り込み部１５ａ２，１５ｂ２，１５ｃ２をずらして積層してある。
【００２６】
なお、図２において、１６はインキュベータで、同化箱１０を収納する箱体であって、同化箱１０の上室１１の内部の光強度を調整すると共に、インキュベータ１６に収納された同化箱１０の外部の気温を調整するものである。この実施形態では、インキュベータ１６の内壁面に多数の蛍光灯１６ａ，１６ａ，…を配設し、この蛍光灯で同化箱１０の上室１１に光を照射するようになっている。同化箱１０の上室１１に格納された植物体１の地上部１ａにインキュベータ１６によって光を照射すると、当該植物体１の地上部１ａのほぼ全ての葉が光合成呼吸を行なう。一方、インキュベータ１６による光の照射を停止して、インキュベータ１６の内部を暗室状態にすると、同化箱１０の上室１１に格納された植物体１の地上部１ａは、光合成を停止して呼吸のみを行なう。また、インキュベータ１６は、同化箱１０の外部の気温を調整する図示しない空調装置を備えており、蛍光灯１６ａ，１６ａ，…の熱によって同化箱１０内の温度が上昇するのを防止している。なお、図示しない空調装置は、同化箱１０の外部の気温を、同化箱１０の内部の気温（ガス供給手段２０から同化箱１０へ供給される空気の温度とほぼ同じ温度である。）や地温よりも２〜５℃程度低い温度に維持している。
【００２７】
図２に示すガス供給手段２０は、同化箱１０の上室１１及び下室１２の各々へ空気を所定の流量で給気するものである。この実施形態におけるガス供給手段２０は、空気中の炭酸ガスを吸収する吸収部２１と、吸収部２１にて炭酸ガスが取り除かれ、吸収部２１から所定の流量で供給される空気に対して炭酸ガスを所望の流量で混入する混入部２２とを有し、同化箱１０の上室１１及び下室１２の各々へ給気される空気中の炭酸ガスの濃度調整を行なえるようになっている。また、ガス供給手段２０は、空気中の水分を吸収する除湿部２３と、空気を加湿する加湿部２４とを有する。加湿部２４の上流側には、吸収部２１及び混入部２２と、除湿部２３と、外気採取管２５とが並列に配設されている。外気採取管２５は、大気を同化箱１０へ供給するためのものである。加湿部２４の下流側には、同化箱１０へ給気される空気の温度を調整する温度調整部２６を配設してある。なお、図中、Ｐはポンプ、Ｆはフィルタである。
【００２８】
上記のガス供給手段２０は、炭酸ガスの濃度調整を行なった空気を同化箱１０へ給気する場合、吸収部２１及び混入部２２にて空気中の炭酸ガスの濃度調整を行なったのち、当該空気をフィルタＦに通して不純物の除去を行なう。次いで、加湿部２４にて空気の加湿を行なうと共に、温度調整部２６にて空気の温度を調整して同化箱１０へ空気を給気する。また、水蒸気の濃度調整を行なった空気を同化箱１０へ給気する場合は、除湿部２３にて空気中の水蒸気を除去したのち、当該空気をフィルタＦに通して不純物の除去を行なう。次いで、加湿部２４にて空気の加湿を行なうと共に、温度調整部２６にて空気の温度を調整して同化箱１０へ空気を給気する。さらに、炭酸ガスの濃度調整を行なわずに大気を同化箱１０へ給気する場合は、外気採取管２５から採取した大気を同化箱１０へ給気する。なお、炭酸ガス及び水蒸気の収支測定と共に、炭酸ガス及び水蒸気以外の他のターゲットガスの収支測定を行なう場合は、外気採取管２５に、他のターゲットガスの吸収部（図示略）及び他のターゲットガスの混入部（図示略）を接続する。
【００２９】
また、同化箱１０へ給気される空気等（炭酸ガス濃度や温度、湿度が調整された空気、及び、炭酸ガス濃度未調整の大気）は、湿度が概ね５０％未満になると乾燥によるストレスを植物体１に与えて光合成呼吸が正常に行なわれなくなるので、加湿部２４にて湿度を調整して概ね５０％以上とする。また、同化箱１０へ給気される空気等は、温度が概ね１０℃未満になると配管や同化箱１０の内部に結露が生じて蒸散の測定に影響を及ぼすので、温度調整部２６にて温度を調整して概ね１０℃以上とする。
【００３０】
図２に示すガス測定手段３０は、ガス供給手段２０から同化箱１０へ給気される空気及び同化箱１０の上室１１及び下室１２から排出された空気をサンプリングし、各空気に含まれる炭酸ガス及び水蒸気等の濃度を測定するものである。この実施形態では、同化箱１０の上室１１から排出された空気のサンプリングと、同化箱１０の下室１２から排出された空気のサンプリングとを三方弁３１で切替えて行ない、各空気の測定をひとつのガス測定手段３０で行なっている。ひとつのガス測定手段３０で測定を行なうことにより測定結果に機械的誤差が生じない。この場合、各空気の測定に僅かな時間差が生じるが、インキュベータ１６により上室１１内の光強度を所定値に維持すると共に、炭酸ガス濃度、温度及び湿度が所定値に維持された空気を上室１１及び下室１２へ同時に供給している限り、同化箱１０の上室１１及び下室１２から所期の空気が排出され、各空気の測定を複数のガス測定手段で同時に測定する場合とほぼ同じ測定結果が得られる。また、下室１２から排出された空気は、大気へ放出されるものと、ガス測定手段３０に供給されるものと、下室１２に戻されるものに分流される。
【００３１】
以下、上記のガス収支測定装置による収支測定について説明する。ガス供給手段２０にて炭酸ガス及び水蒸気の濃度が調整され、同化箱１０へ給気される空気と、同化箱１０の上室１１及び下室１２から排出された空気をサンプリングし、各空気に含まれる炭酸ガス及び水蒸気の濃度を測定する。同化箱１０へ給気される空気中の炭酸ガスの濃度測定結果と、上室１１から排出された空気中の炭酸ガスの濃度測定結果から、上室１１に格納された植物体１の地上部１ａの光合成呼吸に伴う炭酸ガスの収支が求められる。また、同化箱１０へ給気される空気中の水蒸気の濃度測定結果と、上室１１から排出された空気中の水蒸気の濃度測定結果から、上室１１に格納された植物体１の地上部１ａの蒸散に伴う水蒸気の収支が求められる。他方、同化箱１０へ給気される空気中の炭酸ガスの濃度測定結果と、下室１２から排出された空気中の炭酸ガスの濃度測定結果から、下室１２における土壌呼吸に伴う炭酸ガスの収支が求められる。
【００３２】
上室１１及び下室１２における炭酸ガスの収支測定結果に基づき、上室１１における植物体１の地上部１ａの光合成呼吸速度と、下室１２における土壌呼吸速度とが求められる。上室１１における炭酸ガスの収支測定を、インキュベータ１６で上室１１内の光強度をゼロにして行なうと、植物体１の地上部１ａの呼吸速度が求められる。かかる呼吸速度と光合成呼吸速度の速度差から植物体１の地上部１ａの光合成速度が求められる。上室１１における水蒸気の収支測定結果に基づき、植物体１の地上部１ａの蒸散速度が求められる。
【００３３】
また、上室１１及び下室１２における炭酸ガスの収支測定や、上室１１における水蒸気の収支測定を、上室１１内の光強度、下室１２に格納する土壌２の種類（例えば空隙率の相違する複数種類のものなど）、並びに同化箱１０へ給気される空気等の温度及び湿度などの環境条件を変更して行なうと、植物体１の地上部１ａの光合成や呼吸、蒸散、及び、土壌呼吸に対する各種環境条件の影響を評価することができる。
【００３４】
さらに、上室１１及び下室１２における炭酸ガス及び水蒸気以外の他のターゲットガス（例えばメタンや酸化窒素など）の収支測定を行なうと、植物体１の地上部１ａの光合成や呼吸に伴って他のターゲットガスが植物体１に吸収される速度又は他のターゲットガスが植物体１から放出される速度や、土壌呼吸に伴って他のターゲットガスが土壌２に吸収される速度又は他のターゲットガスが土壌２から放出される速度を求めることができる。かかる他のターゲットガスの収支測定を、環境条件を変更して行なうと、他のターゲットガスが植物体１又は土壌２に吸収される速度や他のターゲットガスが植物体１又は土壌２から放出される速度に対する各種環境条件の影響を評価することができる。
【００３５】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明に係るガス収支測定装置は上記実施形態に限定されることなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得る。例えば、同化箱１０の下室１２には、図２に示すように、植物体１の地下部１ｂ及び土壌２を鉢植え３に収容した状態で格納することに限らず、図１に示すように、同化箱１０の下室１２に直接格納した土壌２に植物体１を植えるようにしても構わない。
【００３６】
また、上記実施形態では、上室１１及び下室１２へ給気される空気と、上室１１及び下室１２から排出された空気の測定をひとつのガス測定手段３０で行なっているが、かかる測定は複数のガス測定手段で行なうようにしても構わない。
【００３７】
さらに、上記実施形態では、ターゲットガスとしての炭酸ガスの収支を測定することで、植物体１の地上部１ａの光合成速度や呼吸速度、土壌呼吸速度を求めているが、ターゲットガスを酸素ガスとしても植物体１の地上部１ａの光合成速度や呼吸速度、土壌呼吸速度を求めることは可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るガス収支測定装置の概念図である。
【図２】本発明に係るガス収支測定装置の一実施形態を示す概略図である。
【図３】同化箱の一実施形態を示す縦断面図である。
【図４】仕切部材の一実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１     植物体
１ａ   地上部
１ｂ   地下部
２     土壌
１０   同化箱
１１   上室
１２   下室
２０   ガス供給手段
３０   ガス測定手段
【図１】
2005333921.tif 000003
【図２】
2005333921.tif 000004
【図３】
2005333921.tif 000005
【図４】
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