Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
### 8 \. 引用文献

1) Y. MASAKI, T. KUWAGATA and Y. ISHIGOOKA: Theor. Appl. Climatol., 100, 283-297 (2010) “Precise Estimation of Hourly Global Solar Radiation for Micrometeorological Analysis by Using Data Classification and Hourly Sunshine”

2）黒澤良太、曽我和弘：日本建築学会九州支部研究報告，47，173-176（2008）「光合成有効放射量の推定法に関する基礎的研究」

3）藤本征司：保全生態学研究,13,75-87（2008）「気温変動が暖温帯域の樹木の葉フェノロジーに与える影響の予測」

4）飛田博順、北尾光俊、丸山 温：日本森林学会北海道支部論文集, 59, 49-52（2011）「落葉広葉樹3種の開芽・開葉時期と落葉時の窒素引き戻しの年変動」

5）菊沢喜八郎：北海道林業試験場報告，19, 93-104（1981）「シラカンバの葉の数の季節的変化, 実験的研究」

6）加藤正吾、山本美香、小見山章：森林立地学会誌, 41, 39-44（1999）「落葉広葉樹林の上層と下層での葉フェノロジー, 1997年の荘川村六厩における解析」

7）川村健介、橋本靖、酒井徹、秋山侃：日本林學會誌, 83, 231-237（2001）「冷温帯落葉広葉樹林の林冠構成種のリーフフェノロジーが林床の光環境に及ぼす影響」

8) A LAISK, O. KULL and H. MOLDAU: Plant Physiol., 90, 1163-1167 (1989) “Ozone Concentration in Leaf Intercellular Air Spaces is Close to Zero”

9) R.A. WEBB: J. Hortic. Sci., 47, 309-319 (1972) “Use of the Boundary Line in the Analysis of Biological Data”

10) P.G. JARVIS: Phil. Trans. Royal Soc. London B, 273, 593-610 (1976) “The Interpretation of the Variations in Leaf Water Potential and Stomatal Conductance Found in Canopies in the Field”

11) L.D. EMBERSON, M.R. ASHMORE, H.M. CAMBRIDGE, D. SIMPSON and J.P. TUOVINEN: Environ. Pollut., 109, 403-413 (2000) "Modelling Stomatal Ozone Flux across Europe"

12) G. GEROSA, R. MARZUOLI, M. ROSSINI, C. PANIGADA, M. MERONI and R. COLOMB: Environ. Pollut., 157, 1727-1736 (2009) "A Flux-based Assessment of the Effects of Ozone on Foliar Injury, Photosynthesis, and Yield of Bean (Phaseolus vulgaris L. cv. Borlotto Nano Lingua di Fuoco) in Open-Top Chambers"

13) G. GEROSA, M. VITALE, A. FINCO, F. MANES, A.B. DENTI and S. CIESLIK: Atmos. Environ., 39, 3255-3266 (2005) "Ozone Uptake by an Evergreen Mediterranean Forest (Quercus ilex) in Italy. Part I: Micrometeorological Flux Measurements and Flux Partitioning"

14) M.M. MILLÁN, R. SALVADOR, E. MANTILLA and G. KALLOS: J. Geophys. Res., 102, 8811-8823 (1997) "Photooxidant Dynamics in the Mediterranean Basin in Summer: Results from European Research Projects"

15) H. TANIMOTO: Atmos. Environ., 43, 1258-1363 (2009) “Increase in Springtime Tropospheric Ozone at a Mountainous Site in Japan for the Period 1998-2006”

16) T. NAGASHIMA, T. OHARA and H. AKIMOTO: Atmos. Chem. Phys. 10, 11305-11322 (2010) "The Relative Importance of Various Source Regions on East Asian Surface Ozone"

17）斉藤正一：森林科学,35,41-47（2002）「ナラ枯れ被害の防除法」

18）斉藤正一、柴田銃江：日本林學會誌, 94, 223-228（2012）「山形県におけるナラ枯れ被害林分での森林構造と枯死木の動態」
19) 丸田恵美子、志摩克、堀江勝年、青木正敏、土器屋由紀子、伊豆田猛、戸塚績、横井洋太、坂田剛：環境科学会誌, 12, 241-250（1999）「丹沢・檜洞丸におけるブナ林の枯損と酸性降下物」

20) 河野吉久、須藤 仁、石井 孝、相原敬次、内山佳美：丹沢大山総合調査学術報告書(丹沢大山総合調査団 編)，383-395（2007）「Ⅱ. 丹沢山地周辺のオゾン濃度の実態とブナに対する影響」

21）武田麻由子、相原敬次：大気環境学会誌,42,107-117（2007）「丹沢山地の大気中オゾンがブナ(Fagus crenata)苗に及ぼす影響」

22) A. KUME, S. NUMATA, K. WATANABE, H. HONOKI, H. NAKAJIMA and M. ISHIDA: Ecol. Res., 24, 821-830 (2009) “Influence of Air Pollution on the Mountain Forests along the Tateyama–Kurobe Alpine Route”

(23) 武田麻由子、小松宏昭：神奈川県環境科学センター研究報告, 9, 45-51（2012）「ブナ林衰退地域における総合植生モニタリング手法の開発」
## （２）樹木の葉のオゾン吸収量と光合成能力との関係の解明

（一財）電力中央研究所環境科学研究所 生物環境領域 松村秀幸

平成23～25年度累計予算額：43,940千円（うち、平成25年度予算額：13,520千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

わが国の代表的な落葉広葉樹4樹種（ブナ、コナラ、ミズナラ、シラカンバ）の苗木に2成長期間にわたって4段階の濃度のオゾン（浄化大気／外気濃度の1.0倍／1.5倍／2.0倍）を処理し（処理期間中の平均濃度：5／26／46／61ppb）、純光合成速度を測定した。ブナでは、第1展開葉の純光合成速度が出葉から45日以上経過するとオゾンの影響が発現し、オゾンレベルの上昇に伴って一次的に低下した。ブナの第2展開葉の純光合成速度は出葉から30日経過するとオゾンレベルの上昇に伴って一次的に低下した。コナラとミズナラの第1展開葉および第2展開葉の純光合成速度は、出葉から60日経過するとオゾンレベル上昇に伴って低下した。他の3樹種より出葉時期が早かったシラカンバの春葉と夏葉の純光合成速度は、それぞれ出葉から30日以上および15日以上経過するとオゾンの影響が発現し、オゾンレベルの上昇に伴って一次的に低下した。

純光合成速度の経時変化からオゾン処理期間中における積算純光合成量（積算$\mathrm{CO}_{2}$ 吸収量）の浄化区に対する相対値（Y，%）を算出し、気孔コンダクタンス推定モデルに基づいて算出した同期間中の単位葉面積あたりの積算オゾン吸収量（X，$mmol\ m^{-2}$）との関係をウェイブル関数（$\mathrm{Y}=\exp\left[-\left(\mathrm{X}/\omega\right)^{\lambda}\right]$、$\omega$，$\lambda$は定数）で近似し、以下の式を得た：ブナ第1展開葉$\mathrm{Y}=100\times\exp\left[-\left(\mathrm{X}/83.9\right)^{3.19}\right]$、ブナ第2・3展開葉$\mathrm{Y}=100\times\exp\left[-\left(\mathrm{X}/57.4\right)^{2.61}\right]$、コナラ第1展開葉$\mathrm{Y}=100\times\exp\left[-\left(\mathrm{X}/58.0\right)^{3.94}\right]$、コナラ第2・3・4展開葉$\mathrm{Y}=100\times\exp\left[-\left(\mathrm{X}/55.1\right)^{3.83}\right]$、ミズナラ第1展開葉$\mathrm{Y}=100\times\exp\left[-\left(\mathrm{X}/57.0\right)^{5.75}\right]$、ミズナラ第2・3・4展開葉$\mathrm{Y}=100\times\exp\left[-\left(\mathrm{X}/64.8\right)^{3.61}\right]$、シラカンバ春葉$\mathrm{Y}=100\times\exp\left[-\left(\mathrm{X}/48.7\right)^{3.86}\right]$、シラカンバ夏葉$\mathrm{Y}=100\times\exp\left[-\left(\mathrm{X}/82.8\right)^{1.81}\right]$。以上のことから、葉のオゾン吸収量に対する積算純光合成量低下を指標にしたオゾン感受性に樹種間差異があり、同量のオゾンを吸収しても、オゾンによる純光合成量の低下程度が樹種によって異なることが明らかとなった。

## [キーワード]

落葉広葉樹、苗木、葉の純光合成、オゾン吸収

### 1. はじめに

近年、わが国では光化学オキシダントの主成分であるオゾン（ $ O_{3} $ ）の濃度が上昇傾向にある。対流圏におけるオゾンの濃度が上昇すると、樹木の光合成能力が低下し、森林の二酸化炭素（ $ CO_{2} $ ）吸収に影響を及ぼす可能性がある。

著者らは、これまでに苗木を用いた実験的研究により、わが国の代表的な樹種におけるオゾン感受性の種間差異と濃度ベースのオゾン暴露量（濃度×時間）と樹木の成長反応との関係を明らかにし、オゾンのリスク評価に必要なクリティカルレベルの暫定値を提案した $ ^{1)} $ 。一方、
欧州では、濃度ベースの暴露影響評価だけでなく、気孔を介した葉のオゾン吸収量に基づいた影響評価が進められているが、わが国を含む東アジア地域ではまったく行なわれていない。

薬のオゾン吸収量に基づいて樹木におよぼすオゾンの影響を評価するためには、薬内へのオゾン吸収の定量とともに、光合成や成長などへの影響を調べる必要がある。欧米に生育する樹木を対象にしたオゾン吸収に関する研究は広薬樹 $ ^{2),3),4),5} $ や針葉樹 $ ^{6),7} $ などで報告されている。一方、わが国に生育する樹木を対象にした葉のオゾン吸収に関する研究は、ケヤキなどの街路樹 $ ^{8)} $ やスギ $ ^{9)} $ で報告されているが、わが国の森林を構成する複数の樹種の光合成や成長におよぼす複数年にわたるオゾンの影響を葉のオゾン吸収量に基づいて評価した研究はない。

### 2. 研究開発目的

サブテーマ（2）においては、ブナ、ナラ類、カンバ類の苗木を対象としたオープントップチャンバー（OTC）を用いたオゾン暴露実験を行い、葉のガス交換速度を定期的に調査し、サブテーマ（1）から提供される気孔を介した葉のO_{3}吸収量と光合成能力との関係を解明することを目的とした。

### 3. 研究開発方法

## （1） 供試植物

供試植物として、コナラ（茨城県産2年生苗）、ミズナラ（福島県産2年生苗）、シラカンバ（長野県産2年生苗）およびブナ（福島県産3年生苗）を用いた。各樹種の個体を市販の培土（タキイ種苗，プロ向け培土50リットルシリーズ・育苗培土）を詰めた1/2000 aのワグネルポット（土壌容量12 L）に、ポットあたり1個体ずつ植え付けた。2012年4月25日に、各樹種の個体を8個体ずつ12棟の各OTC内にそれぞれ配置した。2012年8月下旬、2013年4月下旬および2013年7月下旬には、各チャンバー内のポット・ローテーションを行うとともに、チャンバー間のローテーションを行った。2013年4月12日および同年7月5日に、全樹種の各ポットに対し、N, P_{2}O_{5}, K_{2}O の各成分が1ポットあたり80 kg ha^{-1}となるように化成肥料を土壌に与えた。苗木への灌水は地下水（平均pH7.7）をポット土壌表面に与えることによって行った。

## （２）ガス処理

電力中央研究所赤城試験センター（群馬県前橋市苗ヶ島町）構内の標高540 m地点に設置したオープントップチャンバー（OTC，間口3.6 m×奥行3.6 m×高さ2.4 m）を用いて、樹木苗へのガス処理を行った（写真(2)-1）。大気中の汚染物質を除去するため、各OTCのファンボックス内に活性炭フィルター（日本ピュアテック，繊維状活性炭ケミカルフィルター：クリーンソーブII CM-FL-H型）を収納した。OTCの構造等の詳細は既報 $ ^{10)} $ に記した。

本研究では、活性炭フィルターによる浄化大気

写真(2)-1 樹木苗へのオゾン暴露に用いたオープントップチャンバー(OTC).