hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
X線ガンマ線観測による超強磁場パルサー「マグネター」の放射過程の検証

「かに星雲」は、中心の中性子星パルサーから放出されたプラズマが星間物質と相互作用して形成されるパルサー風星雲で、硬X線帯域の変動が複数の衛星で同時に観測されたのはこれが初めてである。私は、硬X線帯域で世界最高感度を誇る「すざく」衛星搭載HXD検出器を用いた分光観測から、これと同時期にスペクトルにも変動があることを世界で初めてつきとめ、投稿論文としてまとめた。さらに、Chandra衛星の高精細なX線画像から、星雲の構造的な変化とスペクトル変動の兆候もつかみ、博士論文としてまとめた。また、マグネターや中性子星パルサーの研究を長期的スパンで進めるために、2014年打上予定のX線天文衛星ASTRO-Hで高い時刻付け性能をもつシステムの開発にも注力した。ASTRO-Hでは世界標準衛星組み込みネットワークSpace Wireを使って時刻付け機能を構築する。この技術は今後の他衛星の開発にもいきるものである。超強磁場パルサーの放射機構を明らかにすることが本研究の目的である。平成23年度、マグネターの観測は行えなかったが、中性子星パルサーの典型である「かに星雲」のパルサーから発見されたスペクトル変動の兆候をつかんだ。これはパルサーの放射機構に迫る重要な研究といえる。平成23年度、マグネターの観測は行えなかったが、中性子星パルサーの典型である「かに星雲」のパルサーから発見されたスペクトル変動を確認し、投稿論文として発表した。今後も引き続き「かに星雲」の観測的研究を行う。とくに画像による放射領域の特定は加速機構を解く重要な情報をもたらす。しかし、我々が注目している硬X線帯域は今のところ星雲を分解して撮像がすることができない。そこで、軟X線(0.5-10keV)で高い角度分解能を誇るChandra衛星の観測データを解析し、変動の諸元を探る方針である。また、ASTRO-Hの時刻付け機能は検証段階に入っている。今後は、衛星搭載品を用いた試験を行い、打ち上げに向けた動作確認や性能評価を、平成23年度に引き続き私が主導して行っていく。今後は、より詳細な画像解析を行い、スペクトル変動との同期性を明らかにしていく。将来的には、ASTRO-H衛星を用いてより高感度にスペクトル変動をとらえる。かにパルサーの観測にかかせないASTRO-Hの時刻付け機能は検証段階に入っている。
小学校英語指導者が英語力・指導力を習得するための自己研修に関する研究

本研究は小学校教員が英語指導のために必要な英語力・指導力を身につけるための効果的な自己研修内容・方法を提案することを最終目的とした。そこでまずアンケートを用いて、現職小学校教員の英語力・指導力に関する自己評価レベルと必要だと感じるレベル差を調査した。その結果、教員の多くは現状の英語力と指導力は英語指導には不十分であり、自己研修が必要であると考えていることが分かった。さらに同アンケートで自己研修に関して調査し、教員の多くが理論的内容よりも実践的内容に関する自己研修を望んでいることが分かった。アンケート結果をもとに、多忙な小学校教員でも実施可能な自己研修内容を理論面・実践面の両方から提案した。本研究は3年間で、現職小学校教員を対象とした「英語力・英語指導力のレベル」に関する項目と「英語力・英語指導力を習得するための自己研修」に関する項目からなるアンケートを作成、実施、分析する。そして最終的には分析結果をもとに「小学校英語指導者の英語力・指導力の現状と課題」の把握と、現状の英語力・指導力レベル別の「効果的な自己研修内容・方法」の提案を行う。初年度である25年度は主にアンケート作成と回答者の確保を研究協力者と行った。概要は以下のとおりである。1.アンケート対象者現職公立小学校教員100名程度を対象。今回のアンケートは比較的項目の多いものになるため、確実に回答してもらえる対象者の確保が重要である。そのため親交のある複数の小学校を研究者が直接訪問し、窓口となっていただける先生を通して各学校でアンケートの配布・回収を依頼する予定である。すでに4つの小学校および窓口となっていただける先生に内諾を得た。2.アンケート概要アンケートはパート13の3部構成とする。パート1:対象者の基本情報(性別、年齢、担当学年、英語活動指導経験等)パート2:現状の英語力・英語での指導力と求められるレベルの差1現在の英語力と必要だと感じる英語力(聞くこと・話すこと、話すときの文法、発音、読むこと、書くことの5項目)に関してレベル1(低)6(高)で自己評価する2現在の英語での指導力と必要だと感じる英語での指導力(総合的な指導力、児童の理解に応じた指導、教室英語の使用、英語での授業進行の4項目)に関してレベル1(低)4(高)で自己評価するパート3:自己研修について(これまでに試した内容、効果があると感じた内容、必要だと感じる内容、自由記述)26年度以降はアンケートの実施および分析を予定している。今年度は育児休業取得のため26年4月から27年1月まで研究を中断し、27年2月に再開したばかりであるため、当初予定していた研究計画は実施できなかった。そのため育児休業に伴う研究期間延長を申請し1年間の延長が認められたため、今年度予定していた研究内容は次年度(平成27年度)に行う予定である。具体的には27年度以降の2年間でアンケートの実施(続き)、アンケートの結果分析、そして結果に基づいて効果的な自己研修内容・方法の提案を行う予定である。本研究は現職小学校教員を対象とした「英語力・指導力のレベル」に関する項目と「英語力・指導力を習得するための自己研修」に関する項目からなるアンケートを作成、実施、分析する。研究2年目である平成27年度は主に、これまで作成、実施してきたアンケートの結果分析を行った。平成27年度は主に「英語力・指導力」に関する部分を分析し、学会および論文で成果を発表した。具体的な分析内容としては、まず回答者の基本情報を特に英語活動指導経験に関する項目を中心に整理した。次に、自己評価してもらった現在の英語力・指導力と、必要だと感じる英語力・指導力との有意差や項目間の相関関係等を明らかにし、現場の先生が「現在不足している力のうち英語活動を実施するために伸ばす必要性を感じている力とレベル」を明らかにした。平均的にみると、現場の先生方は英語力、指導力のどの項目に関しても現状レベルは必要なレベルに達していないと自己評価した。研究最終年度である平成28年度は、アンケートの結果分析の続きとして、自己研修に関しての回答部分を分析予定である。そして、必要な英語力・指導力を身につけるための効果的な自己研修内容・方法を、前科学研究費研究で提示した集団研修の内容・方法と合わせて提案することで研修の総合的モデル案を提示する予定である。当初予定していたアンケートの結果分析(英語力・指導力に関する部分)を行い、論文としてまとめることができたため。その結果、現職小学校教員(80名)の多くが現在の自身の英語力(リスニング&スピーキング、話すときの文法、発音、リーディング、ライティングの5項目全て)は小学校で英語を指導するレベル(必要だと思うレベル)には足りない、と評価していることが分かった。同様に英語指導力(指導力全般、学習者のレベルに合わせた指導、教室英語の使用、英語を使って活動を進める、の4項目全て)も必要なレベルには達していないと評価した。これらの結果は一般的に行われてきた集団研修のみではやはり現職教員が必要だと考えるレベルの英語力・指導力の習得には不十分であることを改めて示した。

さらに同アンケートで自己研修に関して調査し、ほとんどの教員が自己研修の必要性を認識しているが(99%)、実際に割ける自己研修時間は皆無か(47.5%)週1時間程度(41.3%)であり、小学校教員の多忙ぶりをうかがえる結果となった。また、教員の多くが理論的内容よりも実践的内容に関する自己研修を望んでいることが分かった。アンケート結果をもとに、多忙な小学校教員でも実施可能な自己研修内容を理論面・実践面の両方から提案した。具体的には、1年間程度を目安として、週2回30分程度ずつ、理論的側面(英語活動の理論(背景・目的・指導者の資質・学習理論等)や授業運営に関する知識(カリキュラム・授業案・教材作成等)の習得、公的機関や学会主催の研修会やワークショップへの参加等)と実践的側面(リスニング、スピーキング、発音、教室英語等)をバランスよく学習する提案を行った。本研究は小学校教員が英語指導のために必要な英語力・指導力を身につけるための効果的な自己研修内容・方法を提案することを最終目的とした。そこでまずアンケートを用いて、現職小学校教員の英語力・指導力に関する自己評価レベルと必要だと感じるレベル差を調査した。その結果、教員の多くは現状の英語力と指導力は英語指導には不十分であり、自己研修が必要であると考えていることが分かった。さらに同アンケートで自己研修に関して調査し、教員の多くが理論的内容よりも実践的内容に関する自己研修を望んでいることが分かった。26年度は育児休業取得のため当初の予定を実施できなかったため。ただし1年間の研究期間の延長が認められたため、遅れは取り戻せる予定である。平成28年度は研究最終年度となるため、アンケート結果のうち残りの部分(自己研修に関する部分)を行い、全体的にまとめて学会および論文で成果発表をする予定である。英語教育(小学校英語教育)27年度以降の2年間でアンケートの実施(続き)、アンケートの結果分析、そして結果に基づいて効果的な自己研修内容・方法の提案を行う予定である。また、育児休業取得に伴い研究を中断したため(26年4月から27年1月まで)予算執行ができず、次年度に予算を繰り越した。繰り越し分は学会発表用のノートパソコン等を購入する予定である。初年度である25年度は主にアンケートの作成と一部実施を予定していたが、予定通りアンケートの作成は終了した。実施に関しては、実施対象小学校と教員を確保できた。なお、アンケート実施は対象小学校の都合を考慮して25年度から26年度中に行う予定である。なお、初年度予算を来年度に一部繰り越ししたが、研究の遅れからの繰り越しではなく、研究協力者に対して支出を予定していた海外学会発表出張旅費を使用しなかったこと(研究代表者のみで海外学会発表を行った)、また謝金が当初予定額を下回ったからである。育児休暇を取得し1年間の研究期間延長が認められ、来年度(28年度)が最終年度となった。次年度使用額は当初から最終年度に使用予定だったため。平成26年度は1月末まで育児休業取得のため研究を中断していたため。
拡散モデルの構築

平成3年度に引き続きデータ入力と検索・表示プログラムの開発、モデル構築とシミュレーションを行なった。1.モンゴロイド・データベースの構築考古学や民族学、生物学、遺伝学、植物学、自然環境学などの分野が収集した文字・数値、写真、スライド、スケッチ、図形データを一万点近くコンピュータと連動したシステムに入力し、多角的な検索ができるソフトウエアの開発を行なった。それにより遺跡や調査地点を世界地図の上にマッピングし、そこからの出土品や自然的環境の様子を画像で表示することができる。2.頭蓋骨などの立体計測年代の異なる数体の頭蓋骨の3次元計測を行なった。これは骨や頭蓋骨から人間の変化を知るための一環である。従来のものに比べてかなり良好な結果が得られている。3.地図の多角的表示対象データの分布図を棒グラフや円グラフで表示する方法や、同一のデータを様々な図法の世界地図の上に表示する方法を開発した。4.成人T細胞白血病(ATL)の分布に関するシミュレーションATLに関する報告文献を収集し、それを用いて世界的な分布図を作成した。またATLの母子感染率、男女間の水平感染率をパラメータにして、この特異な分布をコンピュータによってシミュレーションを行なった。また病院からの調査データを分析し、ATLキャリアーの傾向とシミュレーションの対比を行なった。5.移住と拡散のシミュレーション先史人類集団の移住と拡散のシミュレーションを行なうために基礎的なモデルを構築した。このモデルは、出生率、死亡率、居住地の人口支持力などを考慮している。人口の推定、拡散の状況についての情報を得ることができる。またモンゴロイドのアメリカ大陸に進出した可能性を反応拡散モデルを用いて検討した。氷河を渡るのに要する時間および平衡状態における中央の領域の人口の推定などを検討している。平成2年度に引き続きデ-タ入力と検索・表示プログラムの開発、モデル構築とシミュレ-ションを行なった。1.モンゴロイド・デ-タベ-スの構築考古学や民族学、生物学、遺伝学、植物学、自然環境学などの分野が収集した文字・数値、写真、スケッチ、図形デ-タを大量にコンピュ-タに入力し、多角的な検索ができるソフトウエアの開発を行なった。遺跡や調査地点を世界地図の上にマッピングし、そこからの出土品や自然的環境の様子を画像で表示することができる。2.頭骸骨などの立体計測年代の異なる数体の頭蓋骨の3次元計測を行った。これは骨頭から人間の変化を知るための一環である。従来のものに比ベてかなり良好な結果が得られている。3.地図の多角的表示対象デ-タの分布図を棒グラフや図グラフで表示する方法、同一のデ-タを様々な図法の世界地図の上に表示する方法を開発した。4.成人T細胞白血病(ATL)の分布に関するシミュレ-ションATLに関する報告文献を収集し、それを用いて世界的な分布図を作成した。またATLの母子感染率、男女間の水平感染率をパラメ-タにして、この特異な分布をコンピュ-タによってシミュレ-ションを行なった。5.移住と拡散のシミュレ-ション先史人類集団の移住と拡散のシミュレ-ションモデルを構築している。このモデルは、出生率、死亡率、居住地の人口支持力などを考慮しており、人口の推定、拡散の状況についての情報を得ることができる。6.モンゴロイドのアメリカ大陸への拡散モデル先史モンゴロイドがアメリカ大陸に進出した可能性を反応拡散モデルを用いて検討した。
データインテンシブコンピューティングのためのデータバス用高スループット符号化法

【研究期間全体の成果】大規模計算機シミュレーションやビッグデータ解析などのデータインテンシブコンピューティングでは,大量のデータを高速にプロセッサに供給する必要があることから,メモリバスやノード間ネットワーク等のデータバスのスループット向上が求められる.本研究ではデータバスの実効スループットの向上を目的として,データバスに適した符号化技術(データ圧縮法と誤り制御符号化法)を構築した.具体的には,数値データやその配列データ,記号列データ,等を高効率で圧縮可能なデータ圧縮法,データバスの高クロック化に有効な誤り制御符号の設計,等を行なった.高スループットな符号化・復号をハードウェア処理により実現するために,符号化・復号回路の設計ハードウェア記述言語を用いて行なった.主な成果は以下のとおりである.(1)以下の2つの可逆圧縮法を提案した.a)符号化処理を2つの処理に分割し,双方を並列に処理することによって遅延を削減した圧縮アルゴリズムDStC.b)テキストデータなどのようにデータのパターンが4バイトの倍数でアラインされていない系列に対して有効となるような圧縮アルゴリズムであるUAM符号化.また,これら2つを組み合わせ,テキストデータなどを含めた多く系列に対して有効に作用する低遅延可逆圧縮法DStC+UAMの構成を示した.シミュレーションにより,従来の手法と比べて多くのデータ系列に対して高い圧縮率が得られることを示した.(2)上記(1)の結果を拡張し,データバスの帯域に合わせて圧縮法を動的に切り替えることにより,スループットを向上する手法を提案した.(3)高速データバスで懸念される同期誤りを訂正する誤り制御符号を構築し,誤り率を低減できることを示した.【最終年度に実施した研究の成果】上記(3)について,シミュレーション等による評価を行い,国際会議で成果発表を行なった.大規模計算機シミュレーションやビッグデータ解析などのデータインテンシブコンピューティングでは,大量のデータを高速にプロセッサに供給する必要があることから,メモリバスやIOバス等のデータバスのスループット向上が求められる.本研究ではデータバスの実効スループットの向上を目的として,データバスに適した符号化技術(データ圧縮法と誤り制御符号化法)を構築する.今年度の研究では,低遅延かつ高スループットな可逆データ圧縮アルゴリズムとして,部分一致系列が探索可能なハッシュテーブルを用いた辞書式圧縮法であるX-Hashアルゴリズムを提案した.X-Hashでは6つの辞書を用いて符号化を行う.6つの辞書のうち2つはFIFO型の辞書,残りの4つはハッシュテーブルを用いた辞書であり,各辞書は長さ4バイトの情報語を16個記憶する構成とすることにより,簡易な演算によりデータバス等のデータを効率よく圧縮できるようにしている.シミュレーションによる圧縮率の評価を行い,GPGPUのシミュレータのキャッシュメモリから取得したデータおよび粒子運動シミュレーションデータに対して,提案手法は従来の高速な圧縮アルゴリズム(842B,X-Match,BΔI)よりも高い圧縮率を有し,また,LZ77と同等の圧縮率を有することを明らかにした.また,X-Hashの符号化・復号回路をVerilogで記述し,回路量と動作周波数を評価した.FPGAデバイス(28nmプロセス)をターゲットとして合成した結果,回路量は従来手法と同等であり,動作周波数116MHz,スループット3.46Gbpsを得られることを示した.データ圧縮アルゴリズムの構築と符号化・復号回路の構成に関しては,当初の想定よりも早く進捗している.高速データバスに適した誤り制御符号に関しては従来手法の調査等を行い,予定通り進捗している.大規模計算機シミュレーションやビッグデータ解析などのデータインテンシブコンピューティングでは,大量のデータを高速にプロセッサに供給する必要があることから,メモリバスやIOバス等のデータバスのスループット向上が求められる.本研究ではデータバスの実効スループットの向上を目的として,データバスに適した符号化技術(データ圧縮法と誤り制御符号化法)の構築を行っている.平成28年度の研究では,平成27年度から引き続き,主にデータ圧縮アルゴリズム構築,圧縮・伸張プログラム作成,及びHDLによる回路設計を行った.従来のハードウェア向け高速データ圧縮法(X-MatchPROやC-Pack等)は一般に,データが4バイトの倍数でalignしていることを仮定している.しかし,例えばストレージバス等においては,この仮定が成立しない場合も考えられることから,本研究では,4バイトの倍数でalignしていないようなデータに対して適用可能な低遅延な可逆圧縮法の構築を行った.また,本圧縮法と前年度に提案した高速データ圧縮法を統合した圧縮アルゴリズムを構築した.Canterbury corpusに対し圧縮率の評価を行った結果,,多くのデータ系列に対して提案手法はX-Match ProやLZ77よりも優れた圧縮率を得られた.また,HDLによる回路設計を行い,回路量,動作周波数,スループット,等の評価を行った.また,誤り制御符号に関する研究として,データバス等で生じる同期誤りのモデル化を行い,誤り訂正符号として,マーカーを用いた符号化法の検討を行った.データ圧縮アルゴリズムに関する研究では,本研究の目標をほぼ達成することができている.誤り制御符号の構築については,通信路のモデル化などほぼ計画通りに進捗している.2016年度までに,データ圧縮技術を適用することによりデータバスの実効スループットを向上する手法を研究し,圧縮率,圧縮・伸長処理遅延,処理スループット,等の観点からデータバスに適した圧縮法を提案してきた.2017年度はこれと異なるアプローチとして,バスのクロック周波数を上げてスループットを向上するため,高スループットデータバスに適した誤り制御符号の構成について研究を行った.

従来の誤り制御符号の多くは,ランダムビット誤りやバースト誤りなど「値」の誤りを訂正するものであるのに対し,高速なデータ伝送においては同期誤りが発生する可能性が考えられる.そこで本研究では,同期誤りを訂正するための符号として,挿入/削除/反転誤り訂正符号や,タイミングドリフト通信路に対する連接符号化法,等を検討した.その結果,主に以下に示す成果が得られた.(1)高速通信路等における同期誤りでは,挿入/削除誤りが連続して2回以上発生する確率が低いと考えられることから,挿入/削除誤り間の依存関係を考慮した通信路モデルと符号化法を提案した.(2)挿入/削除通信路モデルにおいては,同期のずれが1ビット単位で生じるのに対し,実際の通信路では1ビット未満の幅の同期ずれが蓄積して誤りが発生することが考えられるため,同期ずれを1/nビット幅で表現するタイミングドリフト通信路を定義し,これに対する連接符号化方を提案した.(3)同期誤り通信路に対し,通信路への入力シンボルの事前確率分布を不均一化することにより,通信路の相互情報量が増加できることを明らかにした.(4)無記憶通信路等で用いられているPolar符号を同期誤り通信路に適用するための基礎的な検討を行った.これまでに,高速データバスに対するデータ圧縮法と誤り制御符号化法をそれぞれ提案することでき,研究計画に沿って概ね順調に進展している.成果発表の一部は2018年度に行う.【研究期間全体の成果】大規模計算機シミュレーションやビッグデータ解析などのデータインテンシブコンピューティングでは,大量のデータを高速にプロセッサに供給する必要があることから,メモリバスやノード間ネットワーク等のデータバスのスループット向上が求められる.本研究ではデータバスの実効スループットの向上を目的として,データバスに適した符号化技術(データ圧縮法と誤り制御符号化法)を構築した.具体的には,数値データやその配列データ,記号列データ,等を高効率で圧縮可能なデータ圧縮法,データバスの高クロック化に有効な誤り制御符号の設計,等を行なった.高スループットな符号化・復号をハードウェア処理により実現するために,符号化・復号回路の設計ハードウェア記述言語を用いて行なった.主な成果は以下のとおりである.(1)以下の2つの可逆圧縮法を提案した.a)符号化処理を2つの処理に分割し,双方を並列に処理することによって遅延を削減した圧縮アルゴリズムDStC.b)テキストデータなどのようにデータのパターンが4バイトの倍数でアラインされていない系列に対して有効となるような圧縮アルゴリズムであるUAM符号化.また,これら2つを組み合わせ,テキストデータなどを含めた多く系列に対して有効に作用する低遅延可逆圧縮法DStC+UAMの構成を示した.シミュレーションにより,従来の手法と比べて多くのデータ系列に対して高い圧縮率が得られることを示した.(2)上記(1)の結果を拡張し,データバスの帯域に合わせて圧縮法を動的に切り替えることにより,スループットを向上する手法を提案した.
1940年代後半~60年前後の音楽科カリキュラムの形成・展開に関する研究

本研究は、戦後の音楽科教育実践の展開過程をコア・カリキュラムプランや当時の教師・関係者への聞き取りを通して検討し、実践上の教材構成の変遷として次のような時期区分を示した。それは1940年代後半のコア・カリキュラム自主編成の隆盛期に教科枠を超えた合科・統合的な音楽の単元学習を試行した音楽科が、教科内容の系統的学習を課題として楽曲単位の教材構成へと移行し、1960年前後には音楽の諸要素を分析し、統合的に扱う単一楽曲複数活動による教材構成へと定形化していったということである。またその系統性を創作活動によって担保する実践が複数の教育研究団体より提起され、画期を形成したことが明らかであった。1940年代後半から1960年前後までの音楽科教育実践の実像について、第一には政策理念との関係構造の把握、第二には附属小学校、公立小学校等の資料等により、教科統合から分化・固定の過程での音楽科の組織化の類型化とその特質の解明を主たる目的とし、以下の課題を設定した調査、分析を進めた。(1)1940年代後半から1960年前後までの教育課程改革における音楽科の動向を捉えるために、教育刷新審議会、教育課程審議会の議事録等で音楽科の取り扱いの解明を課題とした。これについては基本文献の収集と音楽科の取り扱いの整理を行った。また1960年前後「道徳」設置の動きの中で展開された民間の音楽家や日本教育音楽家協会等の団体、楽器産業界などを巻き込んだ音楽科の時間数確保と廃止反対運動の展開について関係資料をもとにデータ化した。(2)1940年代後半からとりわけ1960年前後までの教育課程編成と授業実践の実態を把握するために、公立小学校、教育学部附属小学校のカリキュラム資料、当時の雑誌記事、関係者への聞き取りによりコア・カリキュラムから教科カリキュラムへの移行過程とその背景要因並びに教材構成の類型化を課題とした。これについては、宇都宮師範学校附属松原小学校でのオペレッタを中心とした音楽授業の実際、京都市の錦林小学校での市行政を巻き込んだ器楽教育の振興とその音楽の実際について、和歌山市内、僻地地域など県下の音楽科教育の実際について関係者への聴き取り、関連資料の収集を通してデータ化を行った。また1950年代以降の文部省実験学校での音楽科の研究変遷を関連資料から分析し、段階的な指導による発声法、創作活動に重点をおいた音楽科の学力観を探った。【19年度】...平成18年度からの作業を継続・発展平成19年度には、当該時期のカリキュラム編成と教育実践の実際について、個別事例によって検討を行った。(1)音楽科の教材構成原理の特質を明らかにするために、とりわけ1960年代に注目された、作曲家松本民之助が提唱した音楽統合学習の原理に基づいた教科書(音楽教育図書)の収集・分析、並びに現場の教師達による音楽統合学習連盟の活動を機関誌『楽』の分析、関係者への聴き取りを通して検討を行った。音楽統合学習の原理は、1967年版学習指導要領の「基礎」領域の設定に影響を与えていた。また音楽の構成要素・構造を理解し、それらの統合によって音楽学習を組織していく考え方は、分析的になり過ぎるとの批判もあったものの、楽曲内容の理解を深めるという点ではその後の音楽科の教材構成の構築に多大な影響を与えていた。また感覚学習を取り入れた音楽統合学習は、音楽要素の視覚化、身体表現化などを促進し、音楽要素の理解と児童の経験学習との統合をも視野にいれた学習原理を提示するものとなった。(2)1950年前後の時期の器楽教育の実態を明らかにするために京都市の器楽教育政策とその実践について錦林小学校の事例を中心として検討を行った。京都市の楽器予算の整備、教科書の編纂、指導員の配置など諸政策は、先駆的であり、戦後まもない学校教育の器楽教育の実現をもたらす重要な要因となっていた。また政策レベルでの芸術教育としての音楽科の理念と行政者や実践家たちが情操教育、態度形成の有効策として捉えていた理念とに間にはズレがあったことが明らかであった。研究の総括平成20年度には、音楽科の教材構成の定着化において影響を与えた1960年前後の歌唱、創作指導の教材構成のあり方を民間の教育研究団体の研究から明らかにすることを主たる作業として進めた。【20年度の研究計画】(1)1960年前後の教材構成の定形化の実態として、作曲家松本民之助の提唱した全国音楽統合学習連盟の活動とそこでの教材構成の原理と実際を当時の教科書、実践をもとに解明した。ここでのカリキュラム構成は楽曲を構成する音楽の諸要素、様式等を音楽内容として体系化し、それとともに子どもの発達段階の体系化と対峙させながらカリキュラム体系を構築した点が第一の特徴であった。

また教材としてわらべうたの音素材を利用すること、手遊びなどを取り入れたことが第二の特徴であった。「統合学習」の教材構成は同時期の民間教育団体「音楽教育の会」の二本立て案とも間接的に影響を与えながらわらべうた運動として展開し、日本旋法と西洋音階の両立、楽曲教材とソルフェージュの両立したカリキュラムを試みながら1960年代の教材構成を構築していったことが明らかであった。(2)これらを研究の総括として、教育政策との関係構造を把握した上で、現在のカリキュラムの原形体をもつと考えられる1940年代後半から1950年代までのカリキュラムの合科・統合から分化・教科への流れの中で、音楽の組織化の実態を位置づけた。音楽科の教材構成は、1940年代半ばの単一楽曲単一活動から1940年伏後半のコア・カリキュラムまたは複数楽曲複数活動による単元学習の隆盛と衰退、基礎技能習得のための音楽の系統的学習を求めた単一楽曲複数活動へと移行、さらに楽曲内の要素の統合を図る単一楽曲複数活動へと教材構成を変遷しながら、定形化をたどったことが明らかであった。
コンクリート中の鉄筋腐食に与える環境の影響

コンクリート構造物では,ひび割れが劣化度の指標として用いられることも多い。これまでは腐食ひび割れの影響要因として主にかぶりや鉄筋径が考えられてきたが,近年では生じる腐食生成物の影響が大きいことも指摘されている。しかし,コンクリート中における腐食生成物の生成プロセスについては不明な点も多く,構造物の置かれている環境条件から生じる腐食生成物を推定するのは難しいのが現状である。そこで本研究では,様々な腐食環境でコンクリート中の鉄筋に生じる腐食生成物の分析を行い,コンクリート中における腐食生成物の生成プロセスを整理するとともに腐食生成物の違いがひび割れ幅と腐食量の関係に与える影響について検討した。様々な環境下で腐食促進試験を行ったコンクリート中の鉄筋の腐食生成物を粉末X線回折分析することにより,腐食生成物の違いがひび割れ幅と腐食量の関係に与える影響が大きいことが明らかとなった.特に電食試験や促進試験を行った場合には,体積膨張倍率の大きなCaFeClO2が(γ=6.9倍)が生成することにより,少ない腐食量でひび割れが進展しやすいことが分かった.電食試験で生成したさびおよび実構造物から採取したさびのさび層をEPMAで観察し,比較した結果,電食試験で生成したさびには広範囲にCaイオンやClイオンが分布しており,これらのイオンが取り込まれやすかったことが分かった.このことから,電食試験や促進試験では材齢が若い試験体を水溶液に浸漬させて試験を行ったために,未水和のセメントがコンクリート中の細孔に溶け込み,CaイオンやClイオンがさび層に取り込まれやすかったと考えられる.一方で,実構造物においては,腐食生成物の体積膨張倍率は2.13.0倍程度となることが分かった.体積膨張倍率の小さなFe3O4が生成しやすい環境では体積膨張倍率が2.1倍となり,β-FeOOHやγ-FeOOHが生成しやすい環境では体積膨張倍率が3.0倍程度になると考えられる.この違いは,腐食が進行して鋼材周辺のpHが低下すると,β-FeOOHやγ-FeOOHがFe3O4に還元されることに原因があると考えられ,特に腐食速度の大きな環境ではpHが低下しやすく,また還元に水が必要なことから,常に水分が供給される環境下ではFe3O4への還元が進みやすいと考えられる.腐食量とひび割れ幅の関係に与える影響については,2013年のコンクリート工学年次論文報告集に掲載され,コンクリート中の腐食生成物の生成プロセスについては,現在土木学会論文集に投稿中である.コンクリート構造物では,ひび割れが劣化度の指標として用いられることも多い。鉄筋腐食はコンクリート構造物が抱える深刻な問題のひとつであり,これまでにも数多くの研究者がひび割れ発生腐食量やひび割れ幅と腐食量の関係などについて研究を行っている.しかし,様々な値が報告されており,かぶりや鉄筋径などについて体系的に整理されていないのが現状である.その原因として,環境によって腐食生成物の種類が異なることが考えられる.腐食生成物が異なれば,密度や体積膨張倍率なども異なると考えられるが,腐食生成物のそのものに着目した研究はほとんどない.そこで,昨年度の研究においては,様々な環境下においてコンクリート中の鉄筋に生じる腐食生成物を整理し,各腐食生成物の生成プロセスについて考察を行った.また,各腐食生成物の体積膨張倍率の推定を行い,腐食生成物の違いがひび割れ発生腐食量に与える影響について検討を行った.その結果,コンクリート中は高アルカリ環境下であるため,γ-FeOOHやβ-FeOOHは生成しにくいが,ひび割れが大きくなると外部環境の影響を受けて生成するようになることや,電食試験や促進試験などのように腐食速度が大きく,十分な水および塩化物イオンが存在する場合にはCaFeClO2が生成することが分かった.通常,腐食生成物の体積膨張倍率は23倍と言われているが,CaFeClO2の体積膨張倍率は6.9倍と非常に大きいため,電食試験や促進試験を行った場合には暴露試験などに比べて1/3倍程度の腐食量でひび割れが生じることが明らかとなった.これらの成果は,土木学会論文集に投稿し,既に掲載が決定している.また,以上の成果を踏まえた上で,腐食生成物の違いがひび割れ幅と腐食量の関係に与える影響についても検討を始めており,成果の一部がコンクリート工学年次論文報告集に掲載されることが決まっている.鉄筋腐食はコンクリート構造物が抱える深刻な問題のひとつであり,これまでにも数多くの研究者がひび割れ発生腐食量やひび割れ幅と腐食量の関係などについて研究を行っている.しかし,様々な値が報告されており,かぶりや鉄筋径などについて体系的に整理されていないのが現状である.その原因として,環境によって腐食生成物の種類が異なることが考えられる.腐食生成物が異なれば,密度や体積膨張倍率なども異なると考えられるが,腐食生成物のそのものに着目した研究はほとんどない.

そこで,昨年度の研究においては,様々な環境下においてコンクリート中の鉄筋に生じる腐食生成物を整理し,各腐食生成物の生成プロセスについて考察を行った.また,各腐食生成物の体積膨張倍率の推定を行い,腐食生成物の違いがひび割れ発生腐食量に与える影響について検討を行った.その結果,コンクリート中は高アルカリ環境下であるため,γ-FeOOHやβ-FeOOHは生成しにくいが,ひび割れが大きくなると外部環境の影響を受けて生成するようになることや,電食試験や促進試験などのように腐食速度が大きく,十分な水および塩化物イオンが存在する場合にはCaFeClO2が生成することが分かった.通常,腐食生成物の体積膨張倍率は23倍と言われているが,CaFeClO2の体積膨張倍率は6.9倍と非常に大きいため,電食試験や促進試験を行った場合には暴露試験などに比べて1/3倍程度の腐食量でひび割れが生じることが明らかとなった.これらの成果は,土木学会論文集に投稿し,既に掲載されている.また,以上の成果を踏まえた上で,腐食生成物の違いがひび割れ幅と腐食量の関係に与える影響についても検討を始めており,成果の一部がコンクリート工学年次論文報告集に掲載されている.さらに,腐食生成物の環境依存性についても評価し,その成果は土木学会論文集に掲載が決定している.土木材料学当該研究課題の当初の目的は,腐食ひび割れと腐食量の関係に与える腐食生成物の影響を明らかにし,腐食環境を考慮して腐食ひび割れ幅から腐食量を推定するモデルを構築することである.これまでの研究で,腐食ひび割れと腐食量の関係に与える腐食生成物の影響については明らかにすることができ,体積膨張倍率の小さなFe3O4が生成しやすい環境では体積膨張倍率が2.1倍となり,β-FeOOHやγ-FeOOHが生成しやすい環境では体積膨張倍率が3.0倍程度になるという結果が得られている.ただし,この違いの原因はβ-FeOOHやγ-FeOOHの還元が生じるか否かであると推察しており,常に水分が供給される環境下ではFe3O4への還元が進みやすいと考えているが,まだ還元条件等について明確に分かっておらず,腐食環境を考慮して体積膨張倍率を定めるためには,還元条件についてもう少し検討が必要であると考えられる.本研究課題の目的は,ひび割れ幅と腐食量の関係を明らかにし,ひび割れ幅から腐食量を推定するモデルを作ることである.
うつ病罹患者に対するサポート行動を促進するプログラムの開発および効果の測定

うつ病罹患者に対するサポート行動を促進する教育プログラムを開発するという目的に向けて,当該年度は,教育コンテンツ開発の土台となる質問紙調査を複数実施した。具体的には,(1)うつ病の診断がつくレベルの重い抑うつ症状が見られる友人(研究1)と,(2)早期の抑うつ症状を示した友人(研究2)のそれぞれをサポートする際に,どのような懸念事項が強く働くのかを明らかにした。また,当該年度の8月からは,メルボルン大学に滞在して共同研究に従事した。メルボルン大学の研究室は,うつ病教育のプログラムとして世界の先駆けとなったMental Health First Aidプログラムを開発して効果研究を積み重ねた実績をもつ。こうした研究室のメンバーと,第3年度に実施予定の教育プログラムに関して意見交換を行った。さらには,関連する先行研究の知見を統合するためのメタ分析に着手した。さらに当該年度では,前年度までに収集したデータの論文投稿と学会発表に取り組んだ。その結果,国際誌・国内誌2誌ずつ(いずれも査読付き)で論文を出版することができ,査読付き国際誌1誌で論文が採択されて印刷中となった。また,The 2018Australian Psychological Society Congress(筆頭)と日本心理学会第82回大会(連名)のそれぞれで,ポスター発表を実施して他の研究者との意見交換を行うことができた。上記の他に,これまでに科研費課題を通して得られた成果をアウトプットする機会として,国内誌『臨床心理学』において論説を発表することができた。また,自殺予防のための心理相談活動を進めるNPO法人OVAによるインタビュー記事がオンラインで公開された。当該年度においては,大学生を対象にうつ病の教育プログラムを実施することを当初は計画していた。しかし,実際にプログラム実施の準備を進める中で,オリジナリティの高い教育プログラムを実施するためには,(1)これまでに類似のプログラムを実施した経験が豊富な研究室から多くのノウハウを学び,(2)近接テーマに関する知見を統合的に整理した上で,(3)質問紙調査等を通じて基礎的知見を蓄積し,独自の教育コンテンツ作成につなげていくことが望ましいということに思い至った。このことから,教育プログラムの実施開始時期を第3年度に先送りすることになった。その代わりとして,(1)Mental Health First Aidプログラムを開発・実施して世界的な評価を得ているメルボルン大学の研究室に滞在し,(2)近接テーマの研究知見を統合するメタ分析の計画を共同で進めるとともに,(3)日本の共同研究者と連携して,当初は第3年度に予定していた調査の一部を前倒しして,基礎的知見の蓄積に注力した。上記のように,当該年度には研究の実施順序に関する見直しがあったものの,メルボルン大学との共同研究やメタ分析といった新たな角度から研究課題を進展させることができ,基礎的知見の蓄積も進んだ。また,国内外の学術雑誌4誌で論文が出版され,国際誌1誌で論文が採択されて印刷中となったことをはじめとして,これまでの研究成果も順調にアウトプットされた。これらのことから,第3年度にうつ病の教育プログラムを実施するための土台作りが大幅に進んだことから,おおむね順調に研究が進展したと評価できる。第3年度の前期は,昨年度に引き続いてメルボルン大学の研究室に滞在し,うつ病教育プログラムの実施に向けた議論を重ねるとともに,メタ分析の計画を実行に移し,近接テーマに関する知見を統合・整理することを計画している。同研究室には,精神疾患罹患者に対する偏見の低減やサポートの拡充を目的としたプログラムを開発・実施した実績が豊富にあり,申請者の計画をより洗練していくためのノウハウや研究資源が多く得られると期待される。また,メタ分析を実施することによって,うつ病罹患者に対するサポート行動を促進する効果が特に高い教育手法はどういった種類のものか,数値に基づいた実証的な議論が可能になると期待される。後期は日本に帰国し,受入研究機関との連携のもと,大学生を対象にうつ病教育プログラムの試行版を実施し,偏見やサポート行動の意図がどのように変容するか,短期的な効果を検討する。このことによって,うつ病罹患者に対するサポート行動を促進する教育プログラムを開発するという研究課題全体の目的を達成する予定である。なお,この教育プログラムは,うつ病や新型うつについての正しい知識を伝達することを核としつつ,メタ分析によって教育効果が特に高いと評価されたアプローチを採用することを予定している。また,メルボルン大学の研究室との連携も引き続き維持し,ベースラインでのうつ病の知識が日豪でどの程度異なるかを明らかにする国際比較調査といった,教育実践研究の土台となるような研究知見をより一層充実させていくことも検討している。うつ病罹患者に対するサポート行動を促進する教育プログラムを開発するという目的に向けて,当該年度は,教育コンテンツ開発の土台となる基礎研究と,プログラムの効果評価に用いる尺度の開発を並行して実施した。具体的な成果は,(1)日本の大学生を対象とした調査を通し,うつ病の友人をサポートする際の懸念事項としてどのような内容のものがあるかを明らかにした,(2)社会人を対象としたインターネット調査や日米の大学生の比較調査を通し,「新型うつ」(うつ病のうち,自己優先志向などを特徴とするサブタイプ)へのサポートが手控えられるメカニズムを解明した,(3)うつ病の知識量を測定する質問紙尺度の日本語版を作成し,一般人口を対象としたインターネット調査を通じて日本語版の妥当性を確認した,といったものであった。また,当該年度では,上記3点の研究成果についての論文執筆を進めるのみならず,前年度までに収集したデータの論文投稿と学会発表に取り組んだ。その結果,査読付き国際誌であるBasic and Applied Social Psychologyなどに論文が採択されるに至った。

また,日本心理学会第81回大会と日本パーソナリティ心理学会第26回大会におけるポスター発表は,学会員からの高い評価を受け,それぞれ学術大会特別優秀発表賞と優秀大会発表賞を受賞するに至った。上記の他に,研究課題を通して得られた成果をアウトプットする機会として,学会における小講演,一般向けの公開シンポジウムにおける講演,国内の商業誌における論説の発表などを実施した。当該年度においては,大学生を対象にうつ病の教育プログラムを実施することを当初は計画していた。しかし,実際にプログラム実施の準備を進める中で,オリジナリティの高い教育プログラムを実施するためには教材や効果評価ツールの作成につながる基礎的知見をまず蓄積することが望ましいということに思い至り,教育プログラムの実施開始時期を第2年度に先送りすることになった。その代わりとして,当初は第2年度に予定していた内容の一部を前倒しして,基礎的知見の蓄積に注力した。上記のように,研究の実施順序に関する見直しはあったものの,当該年度には基礎的知見の蓄積が進み,これまでの研究成果も順調にアウトプットできた。これらの成果を通して第2年度以降にうつ病の教育プログラムを実施するための土台ができ,3か年の研究計画全体で見ても特に遅延は発生していないので,おおむね順調に研究が進展したと評価できる。うつ病罹患者に対するサポート行動を促進する教育プログラムを開発するという目的に向けて,当該年度は,教育コンテンツ開発の土台となる質問紙調査を複数実施した。具体的には,(1)うつ病の診断がつくレベルの重い抑うつ症状が見られる友人(研究1)と,(2)早期の抑うつ症状を示した友人(研究2)のそれぞれをサポートする際に,どのような懸念事項が強く働くのかを明らかにした。また,当該年度の8月からは,メルボルン大学に滞在して共同研究に従事した。メルボルン大学の研究室は,うつ病教育のプログラムとして世界の先駆けとなったMental Health First Aidプログラムを開発して効果研究を積み重ねた実績をもつ。こうした研究室のメンバーと,第3年度に実施予定の教育プログラムに関して意見交換を行った。さらには,関連する先行研究の知見を統合するためのメタ分析に着手した。さらに当該年度では,前年度までに収集したデータの論文投稿と学会発表に取り組んだ。その結果,国際誌・国内誌2誌ずつ(いずれも査読付き)で論文を出版することができ,査読付き国際誌1誌で論文が採択されて印刷中となった。また,The 2018Australian Psychological Society Congress(筆頭)と日本心理学会第82回大会(連名)のそれぞれで,ポスター発表を実施して他の研究者との意見交換を行うことができた。
本邦河川水質の現況と生活・産業・水理構造の変化による近過去からの変容

小林純(1961)が研究した河川に準拠して、北海道から鹿児島に至る133の河川で水質の調査を行った。両者の結果を比較することで1950年代からの長期的な河川水質の変遷、現代の河川水質の地域特性、それらをもたらす流域内の因子について考察した。その結果、次のことがわかった。Clは人為的負荷の影響で激増し、Ca、Mg、Na、Kは同じく人為的負荷の影響を受けて微増していた。SO_4は化石燃料の燃焼による影響を受けて激増していた。Pの増加も確認されたが、これには人為的な影響は少ないと考えられた。一方、Si濃度には減少が見られた。流域の降水量や面積などの水文指標との関連を調べたところ、流域内の貯水能力が大きいほど、濃度減少の度合が高いことがわかった。すなわち、濃度減少には流域内での中途停滞水域の出現が深く関与していることが示唆された。ダムの新設による河川水質の変動について、岡山県北部の奥津湖を例に取り上げて研究した。このダム湖では顕著なケイ素濃度の減少は見られなかった。これはダム湖が河川上流域に位置していて、リン酸濃度が低いために活発な植物プランクトンの繁殖が起こらないためであった。このことはダム湖における湖底堆積物へのケイ素貯留は、ダム湖へのN・Pの供給量が鍵を握っていること、この意味でN・P濃度の高い河川下流域のダム湖のほうがケイ素貯留が起こりやすいこと、を示していた。湖水環境の変化による湖底堆積物からの酸素酸イオンの溶出について、バナジン酸とリン酸を例に取り上げて研究した。その結果、自然の湖、ダム湖にかかわらず湖水域の物質動態には、水質変動による堆積物/水界面での化学成分の分配の変化が大きく影響することがわかった。福井県若狭地方から山口県にかけての日本海側ならびに山口県西部瀬戸内海川側に流出する二十数河川の調査を行った。溶存態の主要・微量元素ならびに栄養塩、懸濁態の主要・微量元素と植物色素を分析した。結果は現在解析中であるが、これまでに行ってきた太平洋側流出河川の結果とも併せて次のような成果が得られた。懸濁粒子中の元素の測定結果に基づくと、多くの元素についてその元素濃度とアルミニウム濃度との間に良い直線相関があることが分かった。すなわち、河川懸濁物の起源である地殻において、各元素とアルミニウムとの存在比は多くの元素について、試料を採取した地域に関わらず全国に渡ってよく似た値にあることが明らかになった。元素濃度対アルミニウム濃度の図の線形回帰直線の傾きから、河川集水域での平均元素存在比を算出した。これらの値の中には、地殻の平均元素存在度の一つであるクラーク数から求めた比とはかなり違ったものもあり、元素によっては日本での平均値が世界のものと異なっていることが明らかになった。この成果について、「淡水中の懸濁粒子」ぶんせき:412-414(2004)の論文を著した。岡山県北部に建設中であった苫田ダムが完成し、2004年から湛水が始まった。このダムからの流出水について、長期のモニタリングを開始した。また、2004年12月に現地に赴いて、ダム湖の水質について調査した。水と懸濁粒子についての分析項目は基本的に河川の調査と同じで、結果については現在解析中である。山口県から兵庫県にかけて瀬戸内海に流入している河川、ならびに北海道の北東部オホーツク海に流入する河川と北西部日本海に流入する河川、計22河川の調査を行った。

これまでに行ってきた太平洋流入河川ならびに北陸地方の河川の結果と併せて次のような知見が得られた。各種の元素濃度は1950年代の値に比べて次のように変化していた。Cl、Ca、Mg、Na、K、SO_4の濃度は激増していて、この原因は人為的な負荷によるものと考えられた。しかし、その経路についてはCl、Ca、Mg、Na、Kは排水由来と考えられたが、SO_4は排気ガス由来と推測された。これらの元素とは対照的に、Siの濃度は減少していた。これは河川流程における中途停滞水域の出現によるものと考えられた。すなわちダム湖などでの珪藻繁茂によるSiの摂取、湖底への沈降に伴う溶存態Si濃度の減少が起こっているものと考えられた。岡山県北部に新しく建設された苫田ダム(奥津湖)で化学観測を施して、中途停滞水域(ダム湖)でのSi濃度の変化について予備調査を行った。ダム湖に流入する河川水中のSi濃度に比べダム湖水や流出水中のそれは明らかに濃度が低く、珪藻による溶存態Siの湖底堆積物への固定が行われていることが明らかになった。一方、アルカリ度類元素などの主要成分についてはこのような濃度減少は見られなかった。2005年4月から運用が開始された新設ダム湖、奥津湖(岡山県鏡野町、苫田ダム)でのシリカ貯留と水質変動に関する連続観測を行った。その結果、現時点では奥津湖において顕著なシリカ貯留は起こっていないことが分かった。この理由としては、(1)奥津湖には、Siを極端に消費するほど珪藻が大増殖できるだけのPが供給されていない、(2)奥津湖に流入するSi量が多く、たとえ湖に貯留効果があったとしても、貯留量は相対的に小さい、の2点が考えられた。しかしながら、Pの供給次第で珪藻が増殖する可能性はあるので、今後とも栄養塩動態を監視する必要性が示唆された。一方、ダムの設置は、微量元素の動態には大きな影響を及ぼしていた。最もそれが大きかったのはMnであった。夏季の奥津湖では、水深の増加とともに溶存酸素濃度が減少したが、堆積物直上でも完全には涸渇していなかった。しかし、Mn濃度は底層において極端に高くなっており、Mn溶出が認められた。冬季には、この高濃度の底層水が湖内を循環するため、湖全体にその影響が及んだ。このため、ダム放流水のMn濃度は、冬季に正のピークを描くように高くなった。Mnの挙動に伴って、アルカリ土類金属元素の動態も変化していた。これらの元素は、Mn酸化物に吸着して湖内を沈降し、その一部が水相から除去されていると見られた。特に、Mn酸化物への吸着が強いBaの変化が顕著であった。こうした化学的な変化に加え、物理的な貯留効果も観測された。流出水中の懸濁態AlおよびSiはダム設置を境に減少し、濃度変動も緩衝されていた。これは、下流に対する土砂の供給が滞っていることを意味しており、ダムは砂浜減少といった形で遠く河口域の海岸線にまで影響を及ぼすとの指摘を裏付ける結果となった。本研究の目的は、本邦河川の水質に関する現況の把握と近過去からの変容を明らかにすること、長期的な水質変動とその地域差を調査しその原因を理解することにある。このために、これまでは全国の河川の広域的な水質調査を行ってきた。また、ダム湖のような中途停滞水域の出現などによる流程改変が水質にどのような影響を及ぼしているのかを明らかにするために、新設ダム湖での長期的な水質変動を調査してきた。
植物細胞壁ペクチン生合成糖転移酵素の同定とペクチンの機能解明

植物細胞壁成分ペクチンの生合成には30種類程度の糖転移酵素が関わるとされているが、ほとんどが未同定のままで、ペクチンの生理機能解析が遅れている。ペクチンの主鎖や側鎖形成に関わる4種類の糖転移酵素について、申請者が構築してきたペクチン生合成糖転移酵素遺伝子の同定法を適用し、それらの酵素の基質調製、酵素活性測定、シロイヌナズナゲノムから候補遺伝子の選定、リコンビナント候補タンパク質の酵素活性測定を行い、4種類のペクチン生合成糖転移酵素遺伝子を同定する。さらに、これらの遺伝子発現抑制変異シロイヌナズナを解析し、ペクチンの生理的役割(細胞接着、細胞壁構築による植物体の強度形成など)を明らかにする。
農耕地における土壌中の水と硝酸態窒素の移動の相互関係

土壌水と窒素の移動との相互関係を明らかにするために、裸地状態の実験圃場(65cm×150cmの区画)にKNO_3を100gN/m^2散布し、1998年10月5日から1999年10月5日まで窒素の移動と消失について研究した。採土は24週間毎にオーガー(直径20mm)で15cm深さ毎に210cmまで行った。アンモニア態窒素と硝酸態窒素の量は10%KCL抽出法で求めた。圧力ポテンシャルは深さ30cmから20cm毎に170cmまでテンシオメータで1時間毎に測定した。また、体積含水率をTDR法で、30cm毎に深さ90cmまで1時間毎に測定した。降雨量は転倒升型雨量計でデータロガーに記録させた。結果は次の通りである。1.TDR法は、本試験場には適用できないが、土壌水の増加量と降雨量とがほぼ一致することから土壌水の変化量は求めることができる。2.降雨時の圧力ポテンシャルの増加は必ずしも水分の増加を示すものではなく、単に圧力の伝搬である場合がある。3.試験圃場のゼロフラックス面は深さ110cmの近辺にある。4.雨水は、多くの場合深さ90cmまでの土層から大部分が数日で消失し、20日後には雨水のほとんどが消失する。5.窒素は、降雨量が多く土壌水の移動量が多い場合よりも、それらが少ない時期の方が深さ210cmまでの土層から多く消失した。これは、土壌水が多い場合は土壌水が主にマクロポアを移動するのに対し、それが少ない場合はミクロポアを移動するためと推測する。すなわち、窒素はマクロポアよりもミクロポアに多く保持されるものと考えられる。わが国では、畜産物需要の急速な拡大に伴って家畜飼養頭数が急増し、それに伴って家畜から糞尿として排泄され農地に還元される窒素量も急増したため、その一部が硝酸態として河川の富栄養化や地下水の硝酸汚染を引き起こしていると考えられる。さらに、わが国では化学肥料の施用量も多く、化学肥料由来の硝酸が農耕地から流出し、地下水への負荷を高めている例が指摘されている。本研究は、新しい測定法であるTDR法を用いて土壌水の移動量を定量化し、土壌中の水と硝酸態窒素の移動との相互間係を明らかにしようとするものである。今年度は初年度でTDR測定装置の入手が9月になり、多雨時期を過ぎたので実験圃場の土壌の物理性測定とTDR測定装置の検定を行った。1.土壌断面は、017cmがロームI層(褐色土)、1731cmがロームII層(黄褐色土)、3158cmがロームIII層(黄褐色土)、58100cmが礫混じり砂質土である。2.透水係数は、多量の降雨時を想定して、通常の飽和処理をしないで実験を行った。すなわち、100ccサンプラーで採取してきた土壌に水道水を表面から供給して、閉鎖不飽和状態の透水係数を測定した。その結果、045cmまでが10^<-4>cm/sのオーダーであり、45cm以深では10^<-3>cm/sのオーダーであった。この時の飽和度は90%前後であった。一部の試料について、この透水実験後飽和処理をして透水実験を行なったところ、飽和度は9899%になり、透水係数は閉鎖不飽和状態の透水係数の3倍程度大きくなった。