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近代ユーラシア流通におけるロシア商人と茶貿易

モスクワ、ペテルブルクの文書調査により、研究代表者はモスクワ最大の茶商人家系であるボトキン家の帳簿を発見し、1830年代から1850年代の茶の流通構造を具体的に知ることができた。他の茶商人に関する帳簿や事業記録はほとんど残っていないが、モスクワ市の課税・保険史料など間接的な分析材料が存在することも明らかにした。以上の調査から、ロシア帝国の茶貿易従事者にはロシア商人だけでなくドイツ系・ユダヤ系・タタール系商人などの民族的・宗派的多様性があること、貿易仲介業者の国際性が判明した。またキャフタ茶貿易委員会記録から工場主と茶貿易業者の利益が共通し、露清貿易における輸出入業者の共通利益も明らかとなった。平成25年度はロシアの茶貿易、商館、ロシア・アメリカ会社の毛皮交易とキャフタ貿易など、1819世紀のロシア流通に関するテーマの報告を行った。まず「商館研究会」の報告「ペテルブルグ建設とゴスチンヌィ・ドヴォル」では、H.25.7.14.とH.26.1.12.の2回に分け、商館としてのゴスチンヌィ・ドヴォルが港町ペテルブルグで果たした役割について報告・検討を行った。また東洋文化研究所での国際シンポジウム"What Was Shared and What Was Circulated? Towards Global History of Consumption, Secondhand Circulations and Adaptations"(H.25.11.13)では、'Tea Drinking Culture in Russia'と題し、ロシアの喫茶文化とヨーロッパの共通点・相違点を報告した。さらにモスクワの茶商人の活動とその経済・政治的ネットワークを題材に、立命館史学会大会において「ロシアの茶貿易と流通ーモスクワ茶商人の視点から」(H.25.12.8)を報告した。刊行物としては平成24年度の研究報告を活字化した「近世蝦夷地のロシア人植民者たちー千島列島に見る日本とロシア、辺境と境界の間」『近世史サマーフォーラム2012の記録アジアを行き交う人びとと国家ー多様な歴史学の選択ー』(単著)H.25.4.pp.15-25.がある。また平成25年度中に準備していた『北太平洋世界とアラスカ毛皮交易ロシア・アメリカ会社の人びと』ユーラシアブックレットNo193、東洋書林、H.26.5.25.を刊行した。教育・交流活動として、これまでの研究を広く一般公開するため、とっとり国際塾第一回公開講座(H.25.7.20)において、「毛皮が結んだ北太平洋世界ー近世時代の日本とロシア」と題する講演会を行った。本研究課題は18ー19世紀におけるキャフタの露清貿易(以下、キャフタ貿易)と、これに従事したロシア商人の具体的流通構造について茶の消費を中心に明らかにし、近世から近代にかけてロシアの輸出入と国内流通とがどのように繋がっていたのか分析することである。ロシアは17世紀末から清をヨーロッパ諸国に代わる重要な毛皮輸出市場と見ていた。その一方でロシアはシベリアで消費される綿・絹織物などを清から輸入した。しかし18世紀にロシア富裕層の間で茶の消費が始まり、同世紀末に輸入量が急激に伸びると、バーター(物々交換)貿易であるキャフタ貿易において茶を輸入するための等価交換商品が必要となった。その結果19世紀初頭に外国製ラシャ製品が、1830年代からロシアの国産綿織物が清に輸出され、モスクワ、ペテルブルグ、ウラジーミルなどの産業地域と、集散地ニジェゴロド、キャフタの流通が結びつくようになった。これはヨーロッパ・ロシアから極東にかけての広域流通の確立時期と重なる。課題研究者はこれまでロシアの毛皮事業とイルクーツク商人、ロシア・アメリカ会社について研究してきた。本年度はこれに関連して1拙著『北太平洋世界とアラスカ毛皮交易:ロシア・アメリカ会社の人びと』(東洋書店、2014年5月)、2拙論「毛皮事業から見た北東アジアと千島列島ー日本・清・ロシアの領域とロシア・アメリカ会社」『新しい歴史学のために』(京都民科歴史部会編、2015年5月刊行予定、33ー47頁)を執筆し、世界市場の視点から見たロシアのアジア貿易について分析した。また課題研究者は2014年9月末よりモスクワで在外研究を開始し、茶貿易を行ったモスクワ商人の取引・流通の実態について、モスクワ市の文書館を拠点に商人文書の調査を進め、現地研究者と情報交換しながら史料収集に従事している。2014(平成26)年9月から2015(平成27)年9月まで所属機関(立命館大学)の学外研究制度を活用し、1年間モスクワに滞在して文書館史料の調査を行うことができた。この間ロシア科学アカデミーロシア史研究所(IRI RAN)研究員として滞在し、指導教官であるV.N.ザハロフ教授の助言によりモスクワ市文書館(TsGA Moskvy)、ロシア国立古代文書館(RGADA)、ロシア国立図書館(RGB)、ロシア国立歴史博物館手稿課(OPI GIM)の史料調査を行った。またモスクワからサンクトペテルブルグに短期出張をし、国立歴史文書館(RGIA)、ペテルブルグ市中央国立歴史文書館(TsGIA SPB)などの史料調査を行った。最も成果があったのはTsGA Moskvy、OPI GIMでの資料調査である。特にモスクワの古い茶商人家系で綿工業者として知られるピョートル・ボトキンの個人帳簿コレクションがOPI GIMに所蔵されていることを発見し、膨大な取引記録を調査した。

ただしOPI GIMの開館期間が9月から6月のみ、週3回に限定されること、複写代が1頁2ユーロと高額だったことから入手史料は限られている。しかし1850-53年の帳簿史料は全て入手し、シベリアからニジニー・ノヴゴロド、モスクワへの茶の流通の全体像をある程度把握できた。また茶貿易における外国人商人の関与についても窺い知ることができた。一方で茶の大消費地だったペテルブルグの情報については関税がないため具体的史料をほとんど見つけられなかった。これらの研究成果は2015年度中の発表が難しく、2016年度に研究報告、論文投稿、書籍執筆を進める計画である。本研究課題の発表は遅れているが、他の研究課題(2010ー12年度基盤研究(C)「ロシア・アメリカ会社の経営から見た帝政ロシアの商業ネットワーク」による研究成果は書籍、シンポジウム報告の形で2013-15年度に発表することができた。モスクワ、ペテルブルクの文書調査により、研究代表者はモスクワ最大の茶商人家系であるボトキン家の帳簿を発見し、1830年代から1850年代の茶の流通構造を具体的に知ることができた。他の茶商人に関する帳簿や事業記録はほとんど残っていないが、モスクワ市の課税・保険史料など間接的な分析材料が存在することも明らかにした。以上の調査から、ロシア帝国の茶貿易従事者にはロシア商人だけでなくドイツ系・ユダヤ系・タタール系商人などの民族的・宗派的多様性があること、貿易仲介業者の国際性が判明した。またキャフタ茶貿易委員会記録から工場主と茶貿易業者の利益が共通し、露清貿易における輸出入業者の共通利益も明らかとなった。研究報告者は2014年9月末よりロシア科学アカデミーロシア史研究所(モスクワ)にて在外研究を開始し、18世紀ロシアの外国人商人史研究の第一人者、ヴィクトル・ニコラエヴィチ・ザハロフ教授の助言を受けつつ文書史料調査を行っている。主な史料はロシア国立古代文書館(РГАДА)、モスクワ市中央歴史文書館(ЦИАМ)、国立歴史博物館手稿課(ОПИГИМ)に保存されている。これまでにモスクワやキャフタで茶の取引を行った個人商人の史料(主に役場文書)を調査し、多くの文書を収集できた。ただし本課題で最も重要である取引会計文書などについては史料が限られており、そのため調査が一時期滞った。しかしモスクワ茶商人の中で、後にロシア有数のラシャ製造業者・綿工業者となったボトキン家が、1830年代から19世紀末にかけて詳細な会計文書を残していたことが判明し、その一部がモスクワ市歴史文書館で見つかった。さらにボトキン家始祖ピョートル・コノノヴィチと親族の会社の会計文書がほぼ完全な形で国立歴史博物館手稿課のボトキン文書コレクションとして保存されており、2015年1月より調査を開始した。膨大な記録のうち、例えば1849-1851年の茶の取引会計記録では、キャフタからニジェゴロド、モスクワに運ばれた茶の種類・量・価格・税金・手形利子・輸送費用、売却先商人、仲介商人、モスクワから地方への卸、リガ、ワルシャワ、ケーニヒスベルグなどへの再輸出といった流通の詳細を知ることができる。
うつ病モデルにおける脳糖代謝異常のメカニズム解明

うつ様行動と脳糖代謝・血流異常の関連性を探索するモデルとして、初年度は強制水泳モデルを用い、脳糖代謝には18F-FDG、脳血流には123I-IMPを投与して比較検討した。その結果、強制水泳群での18F-FDGの取り込み率は前頭前野(0.86±0.20%ID/g, p<0.01)、視床(0.77±0.17%ID/g, p<0.05)と有意な低下を認め、海馬、小脳では低下傾向であった。123I-IMPの取り込み率には有意差を認めなかった。このことから強制水泳によるストレス負荷が脳糖代謝の低下を伴う脳血流-糖代謝不均衡を誘導することを示し、Acta Neuropsychiatrica誌に発表した。一方、強制水泳は低体温と激しい運動負荷を伴う高強度急性ストレスであり、上記結果も一時的である可能性も指摘された。そこで、ヒトの抑うつ状態に類似する低強度慢性ストレス下での検討を進めた。最終年度はうつ様行動の発現と脳糖代謝異常が報告されているFmr1遺伝子発現制御マウスモデルおよびメチル化CpG結合蛋白2(Mecp2)発現制御マウスモデルを選定し、全自動マウス集団飼育型行動試験装置IntelliCageを用い、低強度慢性ストレスである新奇環境を負荷としてうつ様行動の評価を行った。その結果、脳糖代謝亢進型のFmr1発現制御モデルでは探索行動の減少(F(1, 16)=8.031; p<0.05)を、脳糖代謝抑制型のMecp2発現制御モデルでは増加傾向(F(1, 16)=4.092; p=0.06)を認めた。以上の結果から、強制水泳のような高強度急性ストレス負荷では脳糖代謝の低下が誘導され、新奇環境のような低強度慢性ストレス負荷では脳糖代謝亢進もしくは抑制モデルでうつ様行動が正反対に現れることを突き止めた。すなわち、強度や負荷時間に関わらずストレス反応に脳糖代謝が重要である可能性を見出した。うつ病の糖代謝に関するPET研究では島、大脳辺縁系、基底核で低下しているという報告が多い(Su et al, 2014)。また、うつ病の脳血流に関するPET研究では一貫した見解が得られておらず、脳糖代謝の変化とも一致しないことが多い(Dunn et al, 2005)。一般に、健常者や双極性障害では脳糖代謝と脳血流は均衡関係にあるが、うつ病では両者の間に不均衡が起きている(Drevets et al, 2000)。そのため、脳血流-糖代謝不均衡の機序を明らかにすることでうつ病の病態生理の解明に寄与する可能性が高く、さらにうつ病のバイオマーカーとなる可能性もある。一方、SSRIなどの抗うつ薬は脳糖代謝や脳血流に影響を及ぼし、SSRIに反応する群では背外側前頭前野の脳糖代謝が上昇し(Kennedy et al, 2001)、帯状回の脳血流が増加する(Joe et al, 2006)。一方、脳はアストロサイトを介してエネルギー源であるブドウ糖を血液中から取り込んでいる。また、最近の死後脳研究によると、うつ病ではアストロサイトのEndfeetが約50%減少し、脳血管内皮細胞の被覆率が低下しているという報告がある(Rajowska et al,2013)。その結果、うつ病では脳糖代謝の低下を来している可能性が指摘されている。また、SSRIはアストロサイトに直接作用することがかねてより指摘されてきた(Czeh & Benedetto, 2013)。そこで、本研究では、強制水泳モデルを用いて脳血流-糖代謝の不均衡を確認する。続いて、Endfeetにいかなる変化が生じるのか、また、その変化は抗うつ薬によって修復されるのかを検討する。そして、うつ病の病態解明に寄与すると共に、アストロサイトを標的とした新しい治療法開発に向けて基礎データを得ることを目指している。本年度は脳血流解析群(n=20)とそのコントロール群(n=20)、脳糖代謝解析群(n=20)とそのコントロール群(n=20)を用いて脳血流と脳糖代謝の不均衡を調べる予定であった。しかし、脳糖代謝が前頭前野と視床で有意に低下しているという予備研究の所見と一致していない。一方、当該研究の予備研究については論文化することができた。そのため、(3)やや遅れているとした。

一方、脳はアストロサイトを介してエネルギー源であるブドウ糖を血液中から取り込んでいる。また、最近の死後脳研究によると、うつ病ではアストロサイトのEndfeetが約50%減少し、脳血管内皮細胞の被覆率が低下しているという報告がある(Rajowska et al,2013)。その結果、うつ病では脳糖代謝の低下を来している可能性が指摘されている。また、SSRIはアストロサイトに直接作用することがかねてより指摘されてきた(Czeh& Benedetto, 2013)。そこで、本研究では、強制水泳モデルを用いて脳血流-糖代謝の不均衡を確認する。続いて、Endfeetにいかなる変化が生じるのか、また、その変化は抗うつ薬によって修復されるのかを検討する。そして、うつ病の病態解明に寄与すると共に、アストロサイトを標的とした新しい治療法開発に向けて基礎データを得ることを目指している。本年度は脳血流解析群(n=20)とそのコントロール群(n=20)、脳糖代謝解析群(n=20)とそのコントロール群(n=20)を用いて脳血流と脳糖代謝の不均衡を調べる予定であった。しかし、脳糖代謝が前頭前野と視床で有意に低下しているという予備研究の所見と一致していない。さらにトレーサーの合成施設の整備が進まず、実験が難航した。一方、当該研究の予備研究については論文化することができた(Acta Neuropsychiatr. 2016 Dec;28(6):352-356.)。そのため、(3)やや遅れているとした。うつ様行動と脳糖代謝・血流異常の関連性を探索するモデルとして、初年度は強制水泳モデルを用い、脳糖代謝には18F-FDG、脳血流には123I-IMPを投与して比較検討した。その結果、強制水泳群での18F-FDGの取り込み率は前頭前野(0.86±0.20%ID/g, p<0.01)、視床(0.77±0.17%ID/g, p<0.05)と有意な低下を認め、海馬、小脳では低下傾向であった。123I-IMPの取り込み率には有意差を認めなかった。このことから強制水泳によるストレス負荷が脳糖代謝の低下を伴う脳血流-糖代謝不均衡を誘導することを示し、Acta Neuropsychiatrica誌に発表した。一方、強制水泳は低体温と激しい運動負荷を伴う高強度急性ストレスであり、上記結果も一時的である可能性も指摘された。そこで、ヒトの抑うつ状態に類似する低強度慢性ストレス下での検討を進めた。最終年度はうつ様行動の発現と脳糖代謝異常が報告されているFmr1遺伝子発現制御マウスモデルおよびメチル化CpG結合蛋白2(Mecp2)発現制御マウスモデルを選定し、全自動マウス集団飼育型行動試験装置IntelliCageを用い、低強度慢性ストレスである新奇環境を負荷としてうつ様行動の評価を行った。その結果、脳糖代謝亢進型のFmr1発現制御モデルでは探索行動の減少(F(1, 16)=8.031; p<0.05)を、脳糖代謝抑制型のMecp2発現制御モデルでは増加傾向(F(1, 16)=4.092; p=0.06)を認めた。以上の結果から、強制水泳のような高強度急性ストレス負荷では脳糖代謝の低下が誘導され、新奇環境のような低強度慢性ストレス負荷では脳糖代謝亢進もしくは抑制モデルでうつ様行動が正反対に現れることを突き止めた。すなわち、強度や負荷時間に関わらずストレス反応に脳糖代謝が重要である可能性を見出した。個体数を増やし、有意差が得られるかどうか検討する。その上で、免疫組織学的染色を行い、脳組織の形態学的変化を確認する。
アルミニウム合金のぬれ特性の表面張力法による解析

アルミニウムのぬれ特性を1価するための方法として表面張力法を採用しぬれ時間とぬれの張力に及ぼす各種因子の効果を検討した。その結果、母材やはんだ組成を一定にしておくと、フラックス組成の影響がきわめて強く表われることがわかった。また、各種実験条件因子や実験手順に関係した因子の影響も明らかとなり、表面張力法による測定条件を確立することができた。フラックス組成を一定としておくと、はんだ付性におよぼすはんだ組成やはんだ浴温度、アルミニウム母材組成の影響を明らかにすることができた。得られた主な結論は次のように要約できる。(1)トリエタノールアミンーほうふっかアンモニウムフラックスへの添加ほうふっ化金属塩は、アルミニウム母材表面に析出し、ぬれ性に大きな影響を与えた。析出金属の融点が低いほどぬれ時間は短かった。(2)SnーZn系のZn量の異なるはんだのぬれ性は温度上昇とともに良好となった。ぬれ時間の逆数のアレニウムプロットは直線となり、みかけの活性化エネルギーはSnー4.5Znはんだで最小となった。活性化エネルギーのはんだ組成依存性は、SnーZnの相互拡散の活性化エネルギーの組成依存性と類似の変化傾向があった。(3)各種市販合金のぬれ性は一次回帰式で表わすことができることを明らかにした。この式により各種組成の合金のぬれ特性を推定できる。(4)市販合金のぬれ試験により、ぬれ性に有害とされたTi、Mg、Cuは二元合金においてもぬれ性をそ害することが明らかとなった。(5)アルミニウムに添加してぬれ性を積極的に改善する添加元素はなく、わずかにGaが有効であった。Mn、Zrなども好ましくない添加元素であった。Fe、Zn、Si、Ni、Cr等はさほど有害元素とはいえないことが判明した。表面張力法によるぬれ特性の測定装置にマイクロコンピュータ(本年度購入設備備品)をとりつけ、アルミニウム試験片とアルミニウム用はんだとの反応により試験片に加わる張力の時間変化をマイクロコンピュータで自動計測できるプログラムを作成した。測定データはAD変換し、1/100秒毎にとりこみ、いわゆるぬれ曲線を記録し、ぬれ時間,ぬれ速度,最大ぬれ力等を求めた。また、数回(610回)の測定データの平均化プログラムも作成し、平均的なぬれ曲線を描くことができるようになった。表面張力法においては測定手順に関係した多くの因子が影響を及ぼすと考えられるので、これらの要因を統計解析し、管理パラメータを決定した。これに基づき、実験手順を確立し、データの再現性を高めることができ、信頼性の高い結果が得られた。このように管理された実験手法のもとでまず、アルミニウムとその合金のぬれ性におよぼすフラックス組成の効果を検討した。はんだはアルミニウム用として標準的なSn-9Znを使用した。フラックスはトリエタノールアミンとホウフッ化アンモニウムを主成分とし、それに等グラム当量の各種ホウフッ化金属塩を添加した。その結果、ホウフッ化金属塩を含まないものよりも、添加したものの方が概してぬれ性が良好で、特に、Sn,Cd,Zn等比較的低融点金属の添加が有効であることがわかった。これらの金属塩を含むフラックスでは、はんだ付加熱時にフラックスがアルミニウムと反応し、アルミニウム表面の酸化皮膜が除去され、そこに添加金属が析出することが走査電顕,EPMA,X線回析により明らかとなった。

すなわち、フラックス中の金属塩からアルミニウム表面に金属が析出被覆されるので、ぬれ性はこの析出金属のはんだとのぬれ性,量,被覆の安定性に支配されることが明らかとなった。前年度に確立した,管理された実験手順および実験条件下で,マイクロコンピュータによる自動計測ならびに結果の解析を行い,各種アルミニウム合金板のぬれ特性を評価した.フラックスは前年度検討したもののうち,ホウフッ化すずを添加したものと無添加のもので,基本組成はトリエタノールアミンとホウフッ化アンモニウムから成っている.Sn-Zn系はんだの組成と温度の効果を検討したところ,ぬれ時間は当然はんだ浴温度の上昇とともに短くなった.いま,各組成のはんだについて,固相線温度+30°Cの条件下でのぬれ時間を比較すると, Si-40Znはんだにおいて最も短くなった.また一定温度,例えば400°Cで比較すると, Sn-20Znはんだのぬれ時間が最も短かった.ぬれ時間の逆数の対数と試験温度(絶対温度)の逆数のプロットは直線となった.この直線の傾きから求まる見かけの活性化エネルギーは役620kcal/molの範囲にあり,共晶組成付近で最低となった.活性化エネルギーのはんだ組成依存性は,溶融Sn-Zn系の相互拡散の活性化エネルギーの組成依存性と類似しており,はんだ浴への母材の溶解,拡散がぬれ時間と関係しているものと推定された.母材アミニウム合金の表面処理とぬれ時間関係を調べたところ,フッ酸による洗浄がぬれの促進に有効であった.ただし, Mg含有量の多い5154合金などではフッ酸洗浄によっても良好なぬれを示さず,はんだ付しにくい合金であることがわかった.そこでMg含有量とぬれ時間の関係を検討したところ,およそ2.5%Mg合金までならば,フッ酸洗浄後, 1.3秒程度のぬれ時間を確保できた.それ以上のMgではぬれ時間が増大し,ぬれの張力も極端に小さくなるので,ぬれ性が劣ることが明らかとなった.その他高純度アルミニウム合金について,各種添加元素の単独添加の影響を検討している.各種アルミニウム合金のぬれ特性に及ぼす母材合金元素の影響を検討した。その結果、市販合金中の不純物としてはTiがぬれを著しく低下させることが明らかとなった。純二元系合金により検討の結果、Ti含有量0.08%でぬれ性を低下させることが確認できた。その他、各種母材合金元素中のぬれ性に及ぼす合金元素の影響は次のように要約できる。(1)市販合金中の各種添加元素のぬれ性に及ぼす効果を重回帰分析した結果、ぬれの張力とぬれ時間は各種元素添加量(αt%表示)と一次回帰式の関係で表わせることがわかった。(2)市販合金の中では、6061、7075、2000系およびMg含有量の多い5000系合金のぬれ性が劣る。(3)高純度二元合金で検討した結果は市販合金の重回帰分析による予測結果とよい対応関係を示した。(4)アルミニウムへ添加してぬれ特性を積極的に改善する元素はなくわずかに、Gdだけがぬれ性を改善する元素といえた。(5)ぬれ性を著しく低下させる元素はTiの他に、Cu、Mgがあり、さらに、Mn、Znなども好ましくない元素といえた。(7)純アルミニウムのぬれ性(99.99%の高純度アルミニウム)が最も優れていることから、ぬれ性に優れた高強度アルミニウム合金設計にはFe、Zn、Si、Ni、Crなどを添加し、ぬれ性を劣化させるTi、Cu、Mgを極力、抑制することが必要であることがわかった。
ナノメートルの深さ方向分解能を有する有機試料用質量分析システムの研究開発

本研究では帯電液滴ビームをプローブとして利用することによりナノメートルオーダーの深さ方向分解能を有する深さ方向分析システムの構築を行った。装置開発として帯電液滴ビームソースの改良、対物レンズやビームスキャン電極の設置、深さ方向分析用自動測定プログラムの作成を行った。これらの装置開発を進めた上で、ポリマーや酸化物などの実用に近い薄膜試料において実際に帯電液滴をプローブとする深さ方向分析を実施した。本研究ではエレクトロスプレーにより発生させた帯電液滴ビームをイオン化とエッチングのための両方のプローブとして用いることにより、従来では困難であったナノメートルレベルの高い深さ方向分解能で有機試料を分析する手法を開発することを目的としている。最初にビームの輸送効率を上げることにより、ビーム輝度を向上させるための装置改良を行った。また帯電液滴ビームによりイオン化された試料を質量分離する分析部については、構造が比較的単純である線形の飛行時間型質量分析計や真空状態を維持したまま試料交換できるロードロックシステムを独自に設計しその構築を行った。一方ビームソースの輝度そのものを向上させる技術として真空下でのエレクトロスプレー発生技術の開発を進めた。真空エレクトロスプレーを利用するソース部を設計し、従来型の大気圧下でのエレクトロスプレーを利用するものよりソース部の重量や体積を大幅に小さくすることに成功した。またエレクトロスプレー電流の印加電圧依存性やスプレー形状の観測などを行うことにより、真空エレクトロスプレーの特性についても明らかにした。さらには帯電液滴ビーム源を設置している質量分析装置用に深さ方向分析の自動測定プログラムや深さ方向分析データの解析用プログラムを作成した。これらの装置開発を進めた上で、ポリマーや酸化物などの実用的な薄膜試料について、帯電液滴ビームをエッチングビームとして用いる深さ方向分析を行った。実際の測定例としてはSi基板上にSi酸化膜を9ナノメートル程度成長させた試料において深さ方向分析を行ったところ、Si酸化膜とSi基板の二層がきれいに分離され、そのときの深さ方向分解能としては5ナノメートル以下であった。またポリスチレンなどのポリマー試料を基板上にスピンコートした薄膜試料でも同様の結果が得られた。これまでの帯電液滴ビームはその発生源に大気圧でのエレクトロスプレーを利用しており、発生した帯電液滴のほとんどが真空中に導入される前に大気中分子との衝突によって損失してしまうため、ソース輝度が低いという問題があった。またターゲットへの照射位置でのビーム径もミリメートルオーダーと大きかったため、表面分析用プローブとしては不十分であった。そこで平成23年度はビームソース部のエレクトロスプレーを大気圧下から真空下にすることにより、ビーム輝度を向上させるための装置構築を実施した。真空下におけるエレクトロスプレーについては、低真空に由来する放電開始電圧低下と蒸発冷却による液体の固化という問題のため、特に水などの揮発性液体を真空下でスプレーすることは極めて困難であったが、真空ポンプなどの排気系の改善による放電問題の解消および波長と強度を最適化させたレーザをスプレー用エミッタ先端にピンポイントで照射することによる液体状態維持により、真空下でも安定にエレクトロスプレーできることを証明した。またエレクトロスプレー電流の印加電圧依存性やスプレー形状の観測などを行うことにより、真空下でのエレクトロスプレーの特性について明らかにした。一方その帯電液滴衝撃によってイオン化された試料を質量分離する分析部については、構造が比較的単純である線形の飛行時間型質量分析計や真空状態を維持したまま試料交換できるロードロックシステムを独自に設計し、その構築を行った。高い深さ方向分解能を有する質量分析システムを構築するためには、プローブ側と分析部側の両方を構築していかなければならない。プローブ側についてはソース部のエレクトロスプレーを大気圧下から真空下にすることにより、帯電液滴ビームの輝度を大幅に向上できることを証明した。また分析部側については真空下での試料交換システムと線形の飛行時間型質量分析部を独自に設計して、その組立までをほぼ完了している。以上のことからプローブ側でも分析部側でも六割以上の実験セットアップが構築できており、ほぼ当初の計画通りの研究開発を進めることができた。本研究の目的であるナノメートルレベルの深さ方向分解能で有機試料の質量分析を実現するためには、帯電液滴衝撃によるイオン化条件とエッチング条件がともに最適化されなければならない。具体的には、効率的なイオン化と試料に損傷や表面荒れを残さないエッチングが両立する条件を定性的に明らかにし、ナノメートルオーダの深さ方向分解能が実現できるパラメータを決定していく。今後は真空下でのエレクトロスプレーを利用した帯電液滴イオン源と質量分析部を完成させ、実用に近い試料で深さ方向分析の性能試験を行い、ナノメートルオーダの高い深さ方向分解能を実現するシステムを完成させる。

高輝度な帯電液滴ビーム源と質量分析部の装置完成のため、線形の飛行時間型分析計に必要な物品やシステム構築のための電気部品の購入を計画している。また本研究開発で構築した深さ方向分析システムの性能試験を行うため、複数の実用に近い試料の購入を計画している。
経験類似度に基づくボラティリティの推定と予測に関する研究

実証研究では,2015年9月24日から2017年12月29日までの東京証券取引所1部上場65銘柄の高頻度データを用いている.これら65銘柄は,2017年8月現在での日経平均採用銘柄の中で特に取引数の多かった株式である.2015年9月24日からのデータを用いた理由は,東京証券取引所の株券等の立会取引に係る売買システムであるarrowheadのリニューアルが行われ,ティックデータの約定値・気配値の時刻が100マイクロ秒単位に詳細化されたことにある.ボラティリティの代理変数としての実現測度には,新たに多変量実現カーネル(Multivariate Realized Kernel)を用い,予測比較に用いられたモデルは,先行研究で提案されたモデルを含む15種類に及ぶ.モデルの予測力比較については,4つの誤差関数によるモデル信頼集合(MCS)を用いることにより,複数の銘柄と推定予測期間におけるモデルの予測力を順位付けし,最良モデルの累積頻度を分析した.分析結果としては,インサンプルではES1kが比較的良好な結果になったが,アウトオブサンプルではどのモデルも大きな差が見られなかった.アウトオブサンプルで顕著な結果が得られなかったことは今後の課題としたい.当該年度の現在までの進捗状況は下記の通りである.2.本研究を進める上で最も大切となる高頻度金融データ,そしてその分析に必要となるコンピュータ等の備品を購入し研究環境を整備した.3.関連する文献検索とそれらの解釈および分析を行った.来年度は引き続き先行研究を調査し,実データによる分析を進める予定である.まず,当初の計画通り,Lieberman (2012)およびLieberman and Phillips (2014)に基づき,時間と共に変化する類似度関数を持つ経験類似度ボラティリティモデルを構築する.さらに, Lieberman (2017)に基づく順序付き質的データモデルについても, Hausman et al (1992)による分析を視野に入れ,その金融市場分析への適用可能性を考察し,モデル構築および実際の金融データを用いた実証研究を試みる.また,金融市場における価格変化と取引量の関係に関する分析と関連し,Tauchen and Pitts (1983)により明らかにされた混合分布仮説(mixture of distribution hypothesis, MDH)による価格変化と取引量の正の相関性を取り入れるべく,ボラティリティ,ボリューム,デュレーションを説明変数にした経験類似度モデルの構築を試みる.実証研究では,2015年9月24日から2017年12月29日までの東京証券取引所1部上場65銘柄の高頻度データを用いている.これら65銘柄は,2017年8月現在での日経平均採用銘柄の中で特に取引数の多かった株式である.2015年9月24日からのデータを用いた理由は,東京証券取引所の株券等の立会取引に係る売買システムであるarrowheadのリニューアルが行われ,ティックデータの約定値・気配値の時刻が100マイクロ秒単位に詳細化されたことにある.ボラティリティの代理変数としての実現測度には,新たに多変量実現カーネル(Multivariate Realized Kernel)を用い,予測比較に用いられたモデルは,先行研究で提案されたモデルを含む15種類に及ぶ.モデルの予測力比較については,4つの誤差関数によるモデル信頼集合(MCS)を用いることにより,複数の銘柄と推定予測期間におけるモデルの予測力を順位付けし,最良モデルの累積頻度を分析した.分析結果としては,インサンプルではES1kが比較的良好な結果になったが,アウトオブサンプルではどのモデルも大きな差が見られなかった.アウトオブサンプルで顕著な結果が得られなかったことは今後の課題としたい.当該年度の現在までの進捗状況は下記の通りである.2.本研究を進める上で最も大切となる高頻度金融データ,そしてその分析に必要となるコンピュータ等の備品を購入し研究環境を整備した.3.関連する文献検索とそれらの解釈および分析を行った.来年度は引き続き先行研究を調査し,実データによる分析を進める予定である.まず,当初の計画通り,Lieberman (2012)およびLieberman and Phillips (2014)に基づき,時間と共に変化する類似度関数を持つ経験類似度ボラティリティモデルを構築する.さらに, Lieberman (2017)に基づく順序付き質的データモデルについても, Hausman et al (1992)による分析を視野に入れ,その金融市場分析への適用可能性を考察し,モデル構築および実際の金融データを用いた実証研究を試みる.また,金融市場における価格変化と取引量の関係に関する分析と関連し,Tauchen and Pitts (1983)により明らかにされた混合分布仮説(mixture of distribution hypothesis, MDH)による価格変化と取引量の正の相関性を取り入れるべく,ボラティリティ,ボリューム,デュレーションを説明変数にした経験類似度モデルの構築を試みる.
除染廃棄物仮置場の適正管理に向けたシート状高分子資材の劣化メカニズムの解明

本研究テーマの目的は、福島県内の除染廃棄物仮置場で使用されている高分子資材、特に除染廃棄物の保管容器(耐候性大型土のう)の長期耐久性についてその劣化メカニズムを明らかにし、仮置場や除染廃棄物の管理に資する知見を発信することである。平成30年度の主な実施内容は、(1)吊ベルトの引張試験、(2)化学分析(赤外分光分析等)、(3)劣化再現のための室内促進曝露試験の3つである。(1)まず、保管容器の輸送で特に問題となるのが容器吊上げ時のベルト破断であることから、保管容器吊ベルトの引張試験を実施した。その結果、仮置場で実供用された一部の吊ベルトは供用2年で引張強さが基準値未満に低下していることが分かった。一方で、保管容器の品質規格に使用される紫外線促進曝露試験では10年相当の負荷を与えたにもかかわらず強度低下は限定的であった。このことから、促進曝露試験が現実の保管容器劣化速度を再現できてないことが明らかになった。(2)次に、赤外分光分析を実施したところ、仮置場での実供用されたベルトは(強度低下が激しいにもかかわらず)明確な化学変化の傾向が見られず、新品ベルトの分析結果とほとんど差が見られなかった。一方で促進曝露試験を実施したベルトは(強度低下は原的であるが)表面酸化劣化の兆候を示した。このことから、屋外仮置場で実供用されたベルトと室内促進曝露したベルトでは劣化メカニズムが異なる可能性が明らかになった。(3)仮置場における資材の急速な劣化を再現し劣化メカニズムを明らかにするため、仮置場内で大型土のうを移動させる際に吊りベルトに加わる荷重の履歴を考慮し、引張り予荷重付与後の室内促進暴露試験に着手した。試験結果の確定は31年度の予定である。本研究テーマで優先的に実施する必要があるのが、保管容器ベルトの引張試験である。福島県の仮置場では一部の保管容器ベルトの破損が除染廃棄物の輸送計画に支障を与えるケースが報告されており、実際の力学的強度を調査することは行政の観点から見ても重要度が高い。30年度の試験業務の結果、仮置場で供用された保管容器ベルトに加えて、日本工業規格で規定されている室内促進曝露で劣化させた保管容器ベルトの評価も実施できた。これにより、仮置場の保管容器の劣化速度が室内促進曝露から想定される速度を大きく上回っていることが明らかになった。現在は、これらの結果を基に劣化再現試験に着手している。30年度に明らかになった資材の力学的強度を基に、資材強度の低下に寄与した要因(温度・ひずみ等)を特定する予定である。劣化再現試験に必要な実験条件は概ね明らかになっており、早ければ31年度、遅くとも32年度迄には仮置場における高分子資材の劣化メカニズムを明らかに出来ると考える。31年度は、引き続き劣化再現試験および劣化メカニズムの解析を実施する。まず、劣化再現のための室内促進曝露試験の評価を進め、仮置場における資材の劣化要因の特定を目指す。また、赤外分光分析に加えて熱分析(DSC等)を実施し、高分子資材の劣化状態をより詳細に解析する。研究成果については、学会等で発信する予定である(GEE2019(5/30-31、カナダ、モントリオール)にて英語論文を投稿し受理された。その他、プラスチック成形加工学会等での発表を予定)本研究テーマの目的は、福島県内の除染廃棄物仮置場で使用されている高分子資材、特に除染廃棄物の保管容器(耐候性大型土のう)の長期耐久性についてその劣化メカニズムを明らかにし、仮置場や除染廃棄物の管理に資する知見を発信することである。

福島県の仮置場では一部の保管容器ベルトの破損が除染廃棄物の輸送計画に支障を与えるケースが報告されており、実際の力学的強度を調査することは行政の観点から見ても重要度が高い。30年度の試験業務の結果、仮置場で供用された保管容器ベルトに加えて、日本工業規格で規定されている室内促進曝露で劣化させた保管容器ベルトの評価も実施できた。これにより、仮置場の保管容器の劣化速度が室内促進曝露から想定される速度を大きく上回っていることが明らかになった。現在は、これらの結果を基に劣化再現試験に着手している。30年度に明らかになった資材の力学的強度を基に、資材強度の低下に寄与した要因(温度・ひずみ等)を特定する予定である。劣化再現試験に必要な実験条件は概ね明らかになっており、早ければ31年度、遅くとも32年度迄には仮置場における高分子資材の劣化メカニズムを明らかに出来ると考える。31年度は、引き続き劣化再現試験および劣化メカニズムの解析を実施する。まず、劣化再現のための室内促進曝露試験の評価を進め、仮置場における資材の劣化要因の特定を目指す。また、赤外分光分析に加えて熱分析(DSC等)を実施し、高分子資材の劣化状態をより詳細に解析する。研究成果については、学会等で発信する予定である(GEE2019(5/30-31、カナダ、モントリオール)にて英語論文を投稿し受理された。その他、プラスチック成形加工学会等での発表を予定)本研究テーマでは、研究代表者と研究分担者が相互の所属機関(福島県と大阪府)を訪問し主な打ち合わせや試験業務を実施している。1回の訪問で複数の試験業務をまとめて実施することで、当初必要と考えていた以上に試験業務を効率的かつ低費用で実施できた。その結果、物品費(引張試験に用いる器具等)や旅費について、30年度の使用額は想定より少額となった。31年度は国際学会への論文投稿および学会発表を予定しており、研究代表者と研究分担者の打ち合わせ(福島大阪間の移動)の回数も30年度より増える予定であることから、差額の発生は30年度に比べ少額になると考える。
局所神経回路の定量的解析に向けたウイルスベクターの開発

本研究課題では、Creを細胞種特異的に発現する遺伝子改変動物とレンチウイルスベクターを組み合わせることで、ある特定の神経細胞群にのみ目的遺伝子を発現させ、単一神経細胞の入出力特性を定量的に記述することを目的とする。昨年度は(a)2種の遺伝子(X&Y)を共発現するレンチウイルスベクターの開発を行った。Tet応答性・双方向性プロモーター(TREB)、脳心筋炎ウイルス由来のIRES、手足口病ウイルス由来のF2A配列の比較検討を行ったところ、X/Yの発現量の比・両者の総発現量において、F2Aが優れていることが明らかとなった。本年度は(b)Cre存在下のみで目的遺伝子を発現するレンチウイルスベクター、(c)Cre発現遺伝子改変動物の開発を進めた。(b)ウイルスベクターに搭載できる遺伝子の長さには制限があるため、『FLEX switch(Schnutgen et al., 2003)』を介した遺伝子発現の開発を進めた。293細胞を用いたin vitro実験では、レンチウイルスに搭載した『FLEX switch』が効率的に働くことが分かった。この『FLEX switch』を搭載した各種レンチウイルスベクターの開発、及びアデノ随伴ウイルスベクター・アデノウイルスベクターの開発も進めた。皮質錐体細胞特異的にCreを発現する遺伝子改変動物を用いて予備実験を行ったところ、in vivoにおいても『FLEX switch』が効率的に働き、細胞種特異的遺伝子発現に有用であることが明らかになった。(c) BAC DNAを用いた遺伝子改変動物の作出、及びMMRRCからの購入も進めた。現在までに数ラインにおいて、Creの特異的発現を確認している。今後は、本研究課題で開発したウイルスベクター・遺伝子改変動物を利用し、神経回路網の定量的解析を進めていきたいと考えている。本研究課題では、Creなどの組み換え酵素を細胞種特異的に発現する遺伝子改変動物とレンチウイルスベクターを組み合わせることで、ある特定の神経細胞群にのみ目的遺伝子を発現させ、単一神経細胞の入出力特性を定量的に記述することを目的とする。本年度は予備実験として、(a)2種の遺伝子(X&Y)を共発現するレンチウイルスベクター、(b)Cre存在下のみで目的遺伝子を発現するレンチウイルスベクターの開発・検討を行った。(a) Tet応答性・双方向性プロモーター(TREB)を用いた場合、X/Yの発現量のばらつきが大きく、実用的でないことが分かった。脳心筋炎ウイルス由来のIRESを用いた場合、X/Yの発現量は一定だったものの、IRES下流にある遺伝子の発現が非常に弱かった。手足口病ウイルス由来のF2A配列を用いた場合、X/Yの発現量は一定であり、さらに両者の発現量も高いことから、共発現にはF2A配列を用いた方が良いことが本研究課題で明らかとなった。(b)レンチウイルスに搭載できる遺伝子の長さには制限があるため、『FLEx switch (Schnutgen et al., 2003)』を介した遺伝子発現の開発を進めた。293細胞を用いたin vitro実験では、レンチウイルスに搭載した『FLEx switch』が効率的に働くことが分かった。今後はCreを発現する遺伝子改変動物において、本ウイルスベクターの検討を進めていく予定である。
環境因子に対する遺伝的ハイリスクグループの分子生物学的予知のこころみ

先天性鉄芽球性貧血は赤血球型δ-アミノレブリン酸合成酵素(ALAS-E)の活性低下により発病すると考えられている。我々の解析した症例では(1)末梢血のALAS-E活性は正常の約10%であったが、ミトコンドリア内の酵素蛋白も約10%に低下しており、酵素の比活性の低下をもたらすような変異ではないことが示唆された、(2)患者遺伝子上ではAsp190Val変異が認められた、(3)本変異を有する酵素蛋白の発現実験を行なったところ、正常の酵素と全く同じ比活性を持っていた、(4)しかし変異を有する酵素蛋白は正常の酵素より大きな分子量を有しており、プレマチュアーな酵素蛋白からのプロセシングに異常があることが推定された(J.Clin.Invest.,revised)。従って、本症例では変異により酵素のプロセシングが異常となり、ミトコンドリアへの移行が障害されて発病したと考えられる。このように正常な活性を持ちながら、細胞内小器官への移行が障害されたために発病した例は非常に稀で興味深い。以上の結果は鉄芽球性貧血はALAS-Eの転写調節からミトコンドリアへの蛋白輸送までの様々なレベルでの以上で起きることを示している。では、ALAS-Eの発現の異常の細胞生物学的意義は何だろうか。MEL細胞のヘム代謝をALASのレベルで抑制するためにアンチセンスRNAを発現させた所、抑制の程度に伴いヘム合成系酵素とグロビンの発現、及びヘムの合成量が抑制された。さらに赤血球系転写因子のNF-E2の大サブユニット(p45)の発現が抑制された。この発現抑制は赤血球分化を行なわないDR細胞でも確認され、p45の発現がヘムにより調節されること、ALAD以下のヘム合成系酵素を含む赤血球系蛋白群の発現がp45により調節されていることが示された。
中学生が多様な生物を継続的に育て観察できる理科教材の開発-ミニビオトープの活用-

研究の成果について私は、理科室環境充実の観点から、川で採集したメダカや巻貝・ヌマエビなどの水生生物を水槽やバケツに用意し、それらを継続的に飼育させ観察させてきた。生徒は、生物に興味・関心を深め、意義ある活動ができたと考える。今回、理科室環境の枠を拡大し、多様な生物が自然の状態で維持して暮らせる一定の空間(花壇とミニビオトープ)を校庭の一角に作成した。生徒に継続的な飼育と観察をさせると同時に実験できる場も設けることにより、理科授業で活用できる教材づくりが行えた。生徒は、活動を継続することで次々に新しい発見をすることができた。その具体的研究成果を5つ下記に示す。1「花壇とミニビオトープ」に、チョウやトンボなどの昆虫が数多く集まり、普段見かけないナナフシも見つけることができた。また、カエル目当てのヘビまで確認することができた。2花壇の陸地の生物とミニビオトープの水生(水辺)の生物を飼育・観察・比較させることにより、水中から陸上への過程等生物の関連を理解できる場となった。3学習指導要領の指導計画作成上の配慮事項として「生物の行動や成長の様子をとらえるために継続的な観察が有効である」と示されているように、この研究でそれらが容易にできると考える。4「花壇とミニビオトープ」での生物の成長や繁殖を継続的に観察する課程で、観察記録方法を習得することにより、科学的探究力の向上の一助となると考える。5生物を生きたまま観察することで、普段気付きにくい神秘的な生命活動に触れると同時に、生物に対する理解と飼育動物への愛着を育み、生命の尊重理解につながると考える。
人工林管理が水資源量に及ぼす影響の評価

本年度は,人工林管理に伴う蒸発散量変動を調べ,それが水資源量に及ぼす影響評価を行った.まず,当試験地において43年間計測された流出水量,降水量,及びそれらの差し引きから計算される蒸発散量(損失水量)の長期的な変遷を調べた.蒸発散量は降水量や流出量に比べるとほぼ一定の値をとっていた.次に試験地における過去から現在までの林分構造の推移を推定するために,林分収穫表を利用した.林齢の増加に伴いDBHは増加し,立木密度は減少する傾向にあった.加えて,昨年度までに行った樹液流計測のデータを併用し,蒸散量の長期的な変遷の予測を行った.ず蒸散量を辺材面積と樹液流速とに分離して考え,DBHから辺材面積及び蒸散量を推定するモデルを作成した.林齢とDBHおよび立木密度の関係を林分収穫表から抽出することで,林齢の増加に伴う長期的な蒸散量の推移を予測した.その結果,当試験地の蒸散量は植栽後,現在の林齢約50年生まで増加した後,低下しているものと考えられた.一方で現在までの43年間の流域水収支データを見ると,蒸発散量の大きな変動は見られず,ほぼ安定的な蒸発散量が維持されている.蒸散量の変化だけで蒸発散量の経年変化を説明することはできないが,今後,遮断蒸発量や林床面蒸発の長期変動を調べることで森林管理に伴う蒸発散量変動のメカニズムがより鮮明になるものと考えられた.本研究成果は,森林管理に伴う蒸散量の変化を実測データに基づき日本で初めて評価した点に意義がある.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題「人工林管理が水資源量に及ぼす影響の評価」の遂行にあたり, 1樹液流計測に基づく蒸発散量推定法の検証, 2人工林の長期的推移に伴う植物生理機能の変化の抽出, 3日本各地域における蒸発散量の推定,の3つの研究内容を設定している.2013年度は主に1を実施し, 2の実施のための準備を行った.蒸発散量推定法に必要なデータを得るために,まず試験流域(ヒノキ人工林で覆われている)内において調査プロットを設置した.このとき,流域内の不均一な場の条件が樹液流や樹木の水利用に及ぼす影響を把握するために,谷部から尾根部にかけて斜面長29.3m,面積0.024haの調査プロットを設定した.尾根部では谷部比べて土層厚が薄く,生育する樹木の個体サイズも小さかった.また,尾根部のほうが生育する樹木の本数も少なかった.水の安定同位体比計測による樹木の吸水深度計測の結果,土壌の水分状態に関わらず谷部で表層深度70cmまで,尾根部で表層深度40cmまでで吸水していることが分かった.樹木根の分布と併せて考えると,ヒノキは根が発達している土層全域で吸水しており,吸水深度の違いは根の分布の違いによることが分かった.樹液流計測の結果,本試験地は一斉林にも関わらず個体ごとに多様な樹液流速が観測された.しかし,観測された樹液流速は他のヒノキ人工林において観測された値とほぼ同等であり(Tsuruta et al, 2013),同一種内では林分間での樹液流速の大きさに明瞭な差異がないことが示唆された.得られた樹液流データを基に単木蒸散量を計算したところ,尾根部に生育する個体サイズが小さい樹木の単木蒸散量は小さく,谷部に生育する個体サイズが大きい樹木の単木蒸散量は大きい傾向があった.以上のことより,ヒノキは流域内の地形や土壌の水分環境に応じた個体サイズや密度で生育しており,これが蒸散量にも大きく影響していることが明らかとなった.本年度は,試験流域における樹液流速の空間分布を正確に把握するため,合計3プロットにおいて樹液流計測を行った.斜面の尾根部と谷部,平坦な地形上の3プロットである.通年の樹液流計測の結果,3プロット間で樹液流速度に大きな差異は認められず,平均樹液流速度はほぼ同程度であった.一方で,木部通水部の辺材断面積はプロット間で大きなばらつきを取っており,辺材断面積が蒸散量のばらつきを説明する要因であることが分かった.この情報は流域スケールの蒸散量推定において重要な情報である.これを基に,今後は流域内の樹木サイズデータを用いて流域スケールの蒸散量へと拡張する予定である.また,土壌・植生・大気間の伝達モデルを用いて蒸発散量をモデル化し,数年単位の蒸発散量変動の要因について調べた.詳細な現地観測に基づき,蒸散および遮断蒸発にかかわる主要なモデルパラメーターの値を決定した.実測の蒸発散量データと比較検証し,パラメタリゼーションの妥当性を確かめた.その結果,蒸発散量は年々で安定した値をとっていたにもかかわらず,蒸散や遮断蒸発などの構成要素は気象の影響を受けて大きな変動をとっていた.この結果は,気象が潜在的に水循環に影響を及ぼしうることを示しており,より長期の数十年スケールの蒸発散量を予測する上で重要な情報である.本年度は,人工林管理に伴う蒸発散量変動を調べ,それが水資源量に及ぼす影響評価を行った.まず,当試験地において43年間計測された流出水量,降水量,及びそれらの差し引きから計算される蒸発散量(損失水量)の長期的な変遷を調べた.

蒸発散量は降水量や流出量に比べるとほぼ一定の値をとっていた.次に試験地における過去から現在までの林分構造の推移を推定するために,林分収穫表を利用した.林齢の増加に伴いDBHは増加し,立木密度は減少する傾向にあった.加えて,昨年度までに行った樹液流計測のデータを併用し,蒸散量の長期的な変遷の予測を行った.ず蒸散量を辺材面積と樹液流速とに分離して考え,DBHから辺材面積及び蒸散量を推定するモデルを作成した.林齢とDBHおよび立木密度の関係を林分収穫表から抽出することで,林齢の増加に伴う長期的な蒸散量の推移を予測した.その結果,当試験地の蒸散量は植栽後,現在の林齢約50年生まで増加した後,低下しているものと考えられた.一方で現在までの43年間の流域水収支データを見ると,蒸発散量の大きな変動は見られず,ほぼ安定的な蒸発散量が維持されている.蒸散量の変化だけで蒸発散量の経年変化を説明することはできないが,今後,遮断蒸発量や林床面蒸発の長期変動を調べることで森林管理に伴う蒸発散量変動のメカニズムがより鮮明になるものと考えられた.本研究成果は,森林管理に伴う蒸散量の変化を実測データに基づき日本で初めて評価した点に意義がある.当初の研究計画としていた樹液流速度の流域内空間分布のデータを問題なく取得できたことに加え,蒸発散モデルの構築とその検証も達成することができた.よって,本研究課題は研究計画通り順調に進展しているものと考えられる.27年度が最終年度であるため、記入しない。今後は,これまでに得られた現地観測データの取りまとめを行う.樹液流データを流域スケールに拡張したうえで,林分収穫表データを用い人工林管理が蒸発散量・水資源量に及ぼす影響を評価する.本年度はモデル化に必要なフィールドデータの取得に専念し,必要なデータをほぼ取得することができた.さらに,モデル化のためのパラメーター決定まで進んでいる.フィールド観測時に新たな研究課題も発見し,それにも着手できたことから,順調に研究が進展していると考えている.27年度が最終年度であるため、記入しない。必要なデータを本年度に取得できたことから,今後はモデルのバリデーション作業を行う.また,他のアプローチで取得されているフィールドデータも整理し,このデータもバリデーション作業に用いる予定である.さらに次の展開を見据えて,モデルの広域展開に必要なデータの収集やクオリティチェック作業も進める予定である.