KURENAI : Kyoto University Research Information Repository Title Author(s) Citation Issue Date URL ヒートパルス法による実蒸散量の推定小南, 裕志; 鈴木, 雅一京都大学農学部演習林報告 = BULLETIN OF THE KYOTO UNIVERSITY FORESTS (1990), 62: 197-207 1990-12-20 http://hdl.handle.net/2433/191970 Right Type Textversion Departmental Bulletin Paper publisher Kyoto University 1 9 7 ヒートパルス法による笑蒸散量の推定小南裕志・鈴木雅… Measurementoft h ea c t u a lt r a n s p i r a t i o nr a t ei na t r e e ofC hamaecypariso b t u sαbyaheatpulsemethod YuujiKOMINAMI，MasakazuSUZUKI 要旨ヒートパルス法による単水蒸散援の測定方法を確立するために，鋼生試験地内の館高 14mのとノキを j 甘いてヒートパルス速度と股水盤ぞ並行して測定し，諮j 斡i 訴面通過水量と吸水ま誌の関係;(i? 比較した。その結果，地￨捺かち 1 5 2 c mと4 4 8 c m の 2潟皮でのヒートパルス速度から求めた断面通過水肢と， !投水盤は 10%殻伎の誤義範間内で一致した。断酒通過水盛の推定は次の方法で得られる。①不均一場の熱移流拡散の数{臨併析によって求めちれる，ヒートパルス述皮 i U お交流速の関係と，樹液流速の樹幹深度方向の述度分布。命間一'高度 lζ6本のセンサーを設置して求められる，患の樹幹円期方向の速度分布。樹液流i 1.はじめに森林からの蒸散;縫ぞ推定するためにヒートパルス訟を用い，単木吸水盤との関係を比較した。枠にとーターと，その上下に温度センサ一号綿入して，ヒーターによってヒートパルス法は樹i えた熱を上下に設捜したセンサーによって測定して，上下のセンサーの{位置の極度三授の変化からその説援の樹液流速を測定するものである o ヒートパルス法は樹液流i 患を計測するものであるために，間接的な蒸散滋の測定法であるが，林水の生育する環境会ほとんど乱さずに，自然条件下で連続的な測定が可能であるという議所を持っている。ヒートパルス法によって単水の蒸散;毅を推定するためには，測定されたヒートパルス速度ぞ蒸散速度を栴対的に示す指擦として用い， ζ の憾と微気象要素，制定木の胸高麗能，器内¥等との関係ぞ求め，そ ζ から蒸散畿の推定を行う [ B a l e ka n dP a v l i k( l9 7 7 )1)，奥村武傍ら(19 8 9 )幻]か，あるいはとートパルス速度ぞ補正して断磁通過水抵の推定を行い直接蒸散盤の測定を行うかどちらかであるが，後者の方法における検討課題として以下の 3点が挙げられる。 a)・ヒートパルス i 密度と樹首交流速の関係通常;ヒートパルス速度は，点源で与えられた熱が等方的に理想化された場で，一車h I 方向の移流拡散で移動すると仮定した， C l o s s ( 1 9 5 8 ) 3 )の式で求められている。乙れに対し，ヒーターと脱皮センサーの掃入による(センサー筏の￨舗で起きる)通水瓶諜によって， C l o s sの式による胞が溺小評価となるとの指摘がS wansona n dW h i t e f i e l d( l9 81)叫によりなされた。そ ζ で樹液流速と比例関係で対応;するとートパルス速度を求めるためには， C l o s sの式による般に Swansonらの指摘する補正を加える必要がある。，また，ヒートパルス速度と樹液流i 患の比例係数毛色調べねばならなし、。 1 9 8 b) 測定樹幹断脳における機銃流速の速度分布新i 謡績の簡であるが，ヒートノマルス速度を測定する樹幹断阪毎通過する水畿は，樹液流速と通水i i 認内の樹皮からの陳さ方向の速度分布と通水 l : l f rr 面積を決定しなければなら ζ の積算をするとき断ない。さらに，樹幹の円蹄方向にも樹液流速が均一であるかど.うか誹l べる必要がある。 c)断面通過水盤と蒸散畿の関係樹幹運送閣からの蒸発はほとんどないと考えられるため，ヒートパルス法による測定断面の通過と蒸散畿の総選は一致するとみられるが，日変化についてのタイムラグが存在する可能性がある。 ζ の点についての検証が必要である。 ( ，析と，ここでは，これらの課題について， Swansonらにならった不均一場の熱移流拡散の数値W 立木股水盤とヒートパルス速度の問時測定を行う ζ とによって，検討を加える。 2 . 実験方法 2-1 調査地と測定木 4.08m 測定は滋賀賂主在留湖南東部にある間生試験地内のヒノキで行われた。測定木の樹高は 1 地i探謹1~をは 15.22cm 樹器投影臨樹は 5.9m 2 であり，生枝下商は6m で，それ以下J乙枝・葉はなかった。測定測定木の概要望そ関 11乙京す。測定木閤辺の林分はとノキアカマツ混交林ヨド。向邸玄関鎖されており，樹冠をアカマツにで樹j ωZ 1 ζ ヒノキが硲在すよって形成され，その下音1 "ωz る 2段林になっている。しかし，測定木については樹短上には目立接マツの樹誼はなく， !6m # H 幹上部は開いていた。 2-2 . . . . . . P・ . . . . braneh ， . . ω 蜘 6 .0 Iee .( O. 6 (kc) (dry) Idr:t) 1 .0 (k .) 測定項目と測定方法樹~待毎通過する実水盤ととートパルス速度の!期採を知るために，樹i 潟14mのとノキ測定木を地i 擦で切断し， ζ れを鉄製のポールて字組みよげた蕗さ 4m のやぐらに臨定し， d t l J定水の関 -1 i J l J l 定*の概嬰 l漬け，その i 汲水切断閣を水の入ったポット ζ F i g . 1 Th日 s t a t eofexpriment 巴dt r e e 盤を測定した。問時ζ l，地上 152cmと448cm の高さで，それぞれ円閥方向に等角度で 6つのヒートパルスセンサーを設寵しヒートパルス速疫を測定した。ヒートパルス法測定は測定木の切断以前から行われており t l J 定は切断後 4臼間行われた。また吸水畿の n ヒートパルス法制定 52cmと448cmの高さに内跨 6万向に等角度で設援した。用ビートパルスセンサーは地際から 1 f i Eは2.0mm ヒーターの上下の組度センサーの設盟校躍いたセンサーおよびヒーターの端子の目立: はヒーターから上方向にl.Ocm，下方向に O . 7 c mである。設蹴￨時期は 152cmのセンサーが 9丹 4，臼 448cm が 9丹 98である。センサーは掛皮から1.2 . . . . . . .1 .5cm の範倒で 4間程度，深さを変化させた測定を持い，およそヒートパルス速度が殻大になるようなと乙ろに設置し，その後，センサーの設践深さの変斑は行わなかった。 1 9 9 測定を行った 122 ドのセンサーによるとートパルス速度は A D変換機 (ESDl ! W.Green Kit-77)とハンドヘルドコンピュ…ター (Epson製 .HC-20) によって自動記録された。測定インターパ Jレは 5:00"'20:00が 20分限度，それ以外の夜間は l時間程度である。また測定秒数が 600秒を越えた場合は樹液流は極めて小さいものとして測定巻打ち切った。吸水盤測定燦で切断し， ζ れを鉄ノマイプで頼んだやぐらに回定して切断面を水の入ったポット測定木与を地i に償け，乙のポットの震j 迭の減少分を滋子夫秤 (A&D製. F W-15)で測定し，測定木の肢とした。吸水畿の測定は 1989年 9月 26日から行われた。午前 5時 45分から切断が行われ 6時 15分に切断完了. 6時 20分から水切りを行い w k 水;縫の測定は 7時 10分から行われた。 ζ のため吸水盤のデータが存在するのはそれ以降である。その後. !股水盤の測定は 9月 30 の 11 1 待30分まで行われた。 l "28日が闘でその他の臼は瞬れであった。天候は 9J a 2-3 測定結果 (a)ヒートパルス法およひ1 脱水盤測定結果ヒートパルス法および吸水抵の測定結果母国 2 1乙示す。従来の C l o s sの式によるヒートパルス速度は切断後も切断前とほぽ悶じ日変化が測定されている。!脱水量のデータで 9月 28日はマイ 10wが!段71<毅測定をしているポットに流入ナスの{誌が計測されているが ζ れは降雨中のStem f するのを訪ぐことができなかったためであり， ζの闘のデータは考築時には使用しない乙ととした。 C l o s sの式によるヒートパルス速度と吸水畿の日変化は晴天日のピークの位置が同じであり，降雨時に両者ともに小さい{直径示す。というように全般的には政好な対応ぞ示している。図3 1 ζ . 9月 26!ヨから 9月 29日までの各センサーによる C l o s sの式によるヒートパルス速 4 1 1 1乙ヒートパルス速度，横綱1 1 に吸水墜をとって示す。度と￨投水;盤の関係色縦 4 _18.0 ヱ、 ¥ C15.0 〔日〕 12.0 め (B) : : r12.0 z ω9.0 コ = ω9.0 。 _18.0 ヱ、、 C15.0j LL >6.o . 。。弘. コ =3.0 >6.0 時 a ヱ 3.0 0.0 0.0 時。 0.0 0.2 O .は 0.6 0.8 1 .0 1 .2 内BSL R/トイ) 0.0 0.2 O .世 0.6 0.8 1 .0 1 .2 日BS ( . . e ' /汁〕関 -3 ヒートノ{)レス述i 交と I . ! &水盤の関係 F i g .3 R e l a t i o n s h i p sb 巴t w e 日nh e a tp l u s ev e l o c i t ya n damounto fw a t e ra b s o r p t i o n (A) 1 5 2 c m CH3 ( B )4 4 8 c m CH4 2 0 0 ω ω ω ム一亡 ( A ) 日 1 0 トェ口日凶士一 : : 1 - 刊ニ 1 0 . 3 i }﹀仏工 {ヱ¥玄ω に。 1 0 . : : : : 山凶 ¥ X U︺﹀仏工 : : 日 {工¥刊 1 .6 日 U工 ∞yr トヱω zu : : 巳 ( B l ヱ︹ね人J l C1 0.8 の白白 0.0 四 0.8 923. 924. 925. 四1.6 l ; g j -2 ヒートパルス法および淡水没測定の給泉 F i g .2 日日a tp l u s ev e ! o c i t yand t h日 amounto fwatera b s o r p t i o n (A) Heatp l u s ev e l o c i t ya t152cm C H l . . . . . C H 6 ( I ヨ ) H eatp ! u s ev e l o c i t ya t448cm C H l . . . . . C H 6 ( C ) Watera b s o r p t i o n 2 0 1 これをみると両者の関保は上に凸の曲総て比例関係ではなく，従来の報告と同様に間政流速が e 速くなるに従って C l o s sの式によるとートパルス速度は過小に評イ泌される傾向があることがわかるO 3 . Swansonらの方法によるヒートパルス速度と樹液流速の関係の考察 3- 1 C l o s sによるとートパルス速度の!附斤解 2次えの場における，樹液流による熱移流と拡散による熱移動の双方を考慮にいれたとートパルスの熱移動方範式は， δT d t K， δ2T 一一一一一一 2 ρC dx 十 K.， δ2T K， δ2T 一一一一一一 + 一一一ー一一一 PC δ y 2 ρ C δ7 ! ρsCぉ au 一一一一 ω ρC x 軸:~合i白方向(樹幹のよ方向毎正) ，yl l l U I :樹幹のj 袋線方向，拡散述捜 Q δT … 一一町十一一一司 δxρC (1) " T :温度， Kx. K， :x，y方向の熱 P s . cs :木部の密度および比熱， ρ c木部と s a p(樹液)を合わせた部分の掠度お方向にのみ存寂する。右辺郡 4壌はヒーターの存主Eするよび比熱である。 ζζ で，樹液流識は x 場所で，加熱中のみ工去の{誌ぞとり，ほかは Oである。 y方向ζ i均…な条件を与・え， C l o s sは次の解析解を本し，ヒートパルス速度ぞ求める(4)式を得た。加熱点の下流側(樹幹の上側) xの地点の温度変化は， T (x， t) (x… vt ) 2 ex p 口 4Kt 加熱点の上流側(樹幹の下側) x 'の地点の温度変化は Q T(x¥t) 口ぷごごニ exp ¥ ! 7 (Kt ζ 乙で (2) 一一一一一￨ p ( x 一 vt) 2 一一一一一 4Kt I i (3) vはヒートパルス速度 [au (ρsc， /pc)Jである。ヒートパルスぞ与えた後，時刻 tOで x .xの槌度が等しくなったとすると， (2) ， (3) 式より， (x x ') (4) V 2 t 0 となる。通常ビートパルス法の測定では. t0ぞ i J l j l 定し， (4) 式でヒートパルス速度 V を求める。 ζζ で， u，au . vはいずれも樹液流速に関孫するが uは流動部分会流れる速度 auは vはヒートパルスの伝描速度でそれぞれ興なる。 ζ ζ で流 e含む単位 1.腕国税あたりの逮夜木部 i 2 0 2 動f 腕阪摘をかけて i 折i 話通湖水;墜になるt1 i 液流速は au~ζ対応する。 a uとV の比は ρc/ρ"C"であり， MarshallC l958)勺ζよると， c p = ρ b (Cw 十 (5) m) ρ c" : 7 1 哨 1密度(乾謹/体窓口，れ Cw 材の比熱， m : m o i s u t u r ef r a c t i o n 祖霊一乾環) / l j i l : 抵，の関係があり，さらにD. i m l a p ( 1 9 1 2 ) 6 Jは Cw がわずかに樹皮に依帯している療を示している。 c w=0.266+0.000166T ζζ で， (6) Tの単位は。C。 ζζ から， u，au，vは比例関係が成り立っと考えられる。 3 2 Swansonらによる C l o s sの式のヒートパルス速度の補正方法 (4)式は y方向に均一な j 易を前提にしているが，実￨擦の測定条件ではヒーターと温!支センサーの掃入による(センサー控の i 陥で起きる)通水臨替の影響が無視し得ない。このため Swansonらは y方向で麟wの u=0の部分ぞ設け(1)式 ~f邸主楚分法で計算し，混 j支センサー設経{立践の組成変化を用いた(4)式によるヒートパルス速度 V ，と計算条件で与えたヒートパルス速度 Va ~比較した。乙の関係が既知ならば， (4) 式による儲から通水 i 滋擦の影響を受ける以前のとートパ Jレス速度を求める司王がてきる O そこで'Swansonらの用いた方法ぞわれわれの測定後件に適用 e して数値計算を行ったの弓えた条件は，センサーおよびヒータ一端子の誼筏を 2.0mm，端子設 i 霞 I L f ' ドう樹被流阻害p I 誌を 2.1mm，センサー設置i 位置ぞヒーターから上方向 l < : .l .Ocm，下方向;乙 0 . 7 c m とし， ρ， C ， P b ， m ，K x， K " IζSwansonらと i 可様の数純恐いれて求めた (p 0 . 3， C 3 . 1 8 J.g 'd e g -¥ρb 0 . 3，m 2 . 2 0，K x 0.0038J.cm"s .，de g ' ， K， = 0.0076J.c m ' S ' d e g ' ，ム x=ム y= = O. 4m m，て' 1 5 0x150の格子組i却について(1)式~ Rosenberg(1969) 7 )の ADI 口口口口口】訟を用いて差分化を行った)。 3-3 数値計-算結果数値計算による結県佐図 4I 乙示す。 C l o s sの 25 V 式で求められたヒートパルス速度 ( c)と樹液流速 ( a u )の関係は樹液流1註鴇寵控2. lm m の I ! 寺， 20 h 伊 r u忠て妥 z 三 { auI ζ 3 . 0 " ' 2 0 . 0 c : m / hの{直径与えた結果から } 2次式で近似すると 310 q au ι J 口 0.260v~ -0.131v . 7 8 2 c十 0 (7) E 5 日 1 MPOSE 1 5 20 25 30 I C M / I 川関 -4 数総計算総采 F i g .4 R e s u l to fn u m e r i c a la n a l y s i s X-AXIS s a pf l o wv e l o c it y 日t p l u s e v 日l o c it ybyC l o s se q u a t i o n Y-AXIS h e となった。 (au，V cの単位 :cm/h) 2 0 3 4 . ヒートパルス法による笑蒸散;最推定法の検討 4-1 樹液流速の推定 v 立計算によって求めた(7)式は，数{ ( 投 1 l < f 設が 0になるIl寺 l 乙樹液流速 auも Oとなるように測定植から帰納的に求めた式を用いて修正し au au au O.260v~ O . 1 3 1 v . 7 8 2 (vc ~ c + 0 3 . 1 2 ) 1 .3 86vc 1 .3 2 1 3 . 1 2 ) ( 0 . 9 2 7 忘れく o (8) (9) < 0.927) ( Vc ) ( 10 とした(図 5) 。 ( 8 ) - (10) 式を用いて推定した樹液流速と殴 1 l < 畿の関係を関 6に示す。乙れぞ見道線性はかなり高く，ると両者の i 25 (8)---20 (10) 式で算出したヒートパルス速度と樹液流速拐の関係 κは比例関部が成立する。 udCM nu こζ で (9)式に定数項が存在するのは，上下の樹皮センサーが等温になったfI寺を判断する測定上の開粗からである o つまりヒート民 “ υ n 島 18 ラノ区間について (9) (1 0) 式の関係を経験肉J4 援い乙のため(7)式が適用できない流速の i n u る。 a p 樹液流速に比べて過大に評価されるためであ﹄してしまうと，求められた速度は実際の “ 、m E l -C MH I であると判断した時点でヒートパルス速度を F e d 'apa 付近で長時錦推移するために，一度でも Dg センサーの温度差は AD変換機の測定最小鍛ー、“ パルス速度が小おくなるにしたがって上下の図 -5 ヒートノ ~JV ス速度から樹液流述~求める総 i E関数 F i g . 5 The f u n c t i o nt o e s t i m a t 巴 s apf 10 w V日l o c i t y X_ .AXIS sap f 10 w v e l o c i t y X-AXIS h日a t p l u s e v ' 巴l o c i t ybyC l o s se q u a t i o n 問として導入した。 4-2 ヒートパルス速度の日変化の測定高によるタイムラグ ζ の!問題を各商伎のセンサー開の関係を見る ζ とによって考察する。関?に 9月 23I ヨから 9 丹 29おまでの各センサー関の関係を縦軸横軸にそれぞれの高さでの 6本のセンサーの平均撒定樹液流域与をとって，午前と午後のデータの記号を変えて示した。 ζ れを見ると午前と午後のデータを区別しなくても十分に原点毎週る躍線で近似可能であり，樹液流の日変化の時間遮れは， 2 O分樫伎のインターパルでの測定では認められない。 4-3 樹幹深度方向の樹液流の速度分布 l l材部のみを流れている。一般にヒートパルス法制定において，ヒノキにおいては樹液流はi 定深!交に間定したセンサーによって測定されるヒートパルス速度と制定深度号変化させて測定したヒートパルス速度の比によってヒートパルス速度の探さ方向の速度分布測定を行うと1.2 -1 .5 cmの深さにピークが見られまた測定深さが心材部に怒ってもヒートパルスの移動が測定され 2 0 4 _18.0 ( 丹〕 515.3 12.0 : : : l ' ごコ L ι L ム Ug.o . . . ( ! ) 2315.0 コ = 12.0 0 . . . .0 o 6.0 コ。edoE。。も00 9. 0 @ ぷ ? 旬日 6.0 制。 α 0 ' " o~冊。。 D 3.0 d 。0<露。。 Ug.o ε 3 α 0 0 倍之、、工、、の " 。o " 。， g 。。号。。。唱。 ( B } _ "。。 ; ' 0og~ 。品。" o " _18.0 。信法泊 3.0 0.0 0.0 0.0 0.2 0.4 0 .6 0.8 1 .0 1 .2 0.0 0.2 O .日 0 .0 1 .2 .6 0.8 1 . i/行) 円BS ( 円BSL e '/ Hl 6 推定樹液流速と級水滋の関係関 e l a t i o n s h i p sb日tweent h ee s t i m a t e dsapflowv e l o c i t y andt h eamounto fwat 邑r F i g .6 R a b s o r p t i o n (A) 1 52cm CH3 (日) 4 48cm CH4 d恥るという結巣になる。しかし， ζ のような結果が得られる原間は，心一辺材部の境界付近 18.0 玄 ι J においては，却材部では心材部を伝わった熱 ~15. 0 ・コの影響でヒートパルス速度が過小に算定当れ，ヱ 12.0 心材部では辺材資¥ 1 を伝わった熱の影響でとーヱ 9.0 、、めである。トパルス速度が存寵するように制定されるた主 = 従って，樹幹断郎通過水盤 (F) を求める日6.0 コ α 式はム3.0 F=(平均樹液流速) 〉 x (測定位鐙で‘の辺材部f{:I i 積) a : 0.0 2 . 01 5 . 01 8 . 0 . 0 6.0 9.0 1 0.0 3 RVG-RU(CM/H) H=152CM 5 2c 剖と4 4 8c mでの樹液流迷の関係 i 週一 7 商さ 1 e l a t i o n s h i p between t h e sapflow F i g . 7R v e l o c it i母sa t1 5 2c mand4 4 8c 町 t1 5 2C l l l X-AXIS sapflow a t4 4 8c 阻 Y-AXIS sapflow a となる。 4-4 腿斡円周方向の樹液流の速度分布同一高度の向調方向ζ l等角度に設設された 6本のセンサーによる測定から，ヒートパルス速度の樹幹内闘方向の分布形状を調べた。測定を行った 2高度についての 9月 26日から9月 29日までの各チャンネルについての平均推定樹液流速を図 81乙示す。乙れを見ると152cm， 4 48cmのどちらの測定高度でも円潟方向に樹液流速の速度分布があり，各チャンネルの平均樹液流速度には最大で 2 .5倍の差:興が見られる。 2 0 5 { jAハ } UH ・ MH ，， FL'sou F w I nu tA nu MHnu- CH6 CH1( C M / H l 10.0 6.0 ( 8 ) CH2 CH2 CH3 C H3 C行司 i 羽-8 私i 幹P ] J 鴻方向の平均脳波流速の分子i t F i g . 8 Thed i s t r i b u t i o no fsapflow v e l o c i t i e si nt h ed i r e c t i o no fc i r c u m f e r e n c日 ( A )1 5 2c 剖 ( お )4 4 8c 田そこでかj断 1 m から酸性フクシンイ制限1 I 又させて染色状態ぞ観察したところ辺材部にスポット状 l 乙非常に速く染色液が上昇する部分がみられた。このように樹首交流速度の速い部分にセンサーを設したことが，設器拡援による樹液流速の主主興の I l j {悶となったことが考えられるが， ζ の点 l こ関してはさらに詳しい検討が必要である。次ζ i，このチャンネル錨の平均樹液流速度と，それぞれのセンサーを設置した位践の辺材部の車の変動と比較して辺材部の障さはほとんど円閥方向では変化しさとの関係をみると，樹液流i ないため両者の閣には有為な関係がみられなかった。 ζ のように現設階では，樹幹の状態等から玄関雑であると考えられる。そのため新郎通過71<議ぞ推際波流の内閣方向の速度分布を求めるの l 定するためには内閣方向に筏数のセンサーぞ設援するのは不可欠で、あると隠われる。 4-5 断面通過水;駄蒸散識の推定断崩通過水滋 ( 京散議 ) Fの推定ぞ F=(6本のセンサーによって測定された推定樹液流速の平均倍) x (測定位績での辺材部i 面積) r ) という式によって求め， 1 段水;墜との絶対{肢の比較ぞ行った。各辺材部係資は，高さ 1 5 2cmで6 3 .おC， ' 1 I l さ4 4 8c m、で4 9 . 6 8ばである。 Aの関係を I S J9 ' ζ 示す。両者の関係を!京点在通る闘線で近求められた断面通過水競 Fと吸水路t 似すると，得られた悶帰路線はさ152cm F口1. 0 7 A (r ・2口 O .9 7) 1 . 11A (r2 O . 97) ，蓄さ 448cm F 1 となった。どちらも相関係数は向く採点を通る砲線による悶婦が可能で‘ある。また聞きも1.07 および1.11と1.0 1乙かなり近く，この万訟を用いるとヒートパルス法によってヒノキの単水蒸散;盤 2 0 6 (8) (日) て1.0 、 1 ぞ1.0 、 i 。 0.8 0.8 コ ι コ > L > α0.6 江 > - 0.6 〉ω α ココロ u u 0.4 0.4 d0.2 d0.2 u u 0.0 .0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 0.0 .0 0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 RBS ( . . 1 '/トイ} ABS ( . . 1 '/行〕関--9 ヒートパルス迷皮測定潟!立の i 統治l 通過水設と i 吸水殺の関係 t i m a t e damounto fsapf 10w and t h巴 amounlo fwater F i g _9 R e l a t i o n s h i p s betweent h官官s a b s o r p t i o n (A) 1 5 2亡悶 (B) 4 4 8c m 安10%貌 j 交の誤悲範関内で求められた乙とになる。 5 . まとめヒートパルス f 去による単水蒸散監のJ 設定法の{確立とその測定締皮の評価金行うために (a) 不均一場における熱移流拡散の数般解析による樹幹内の熱移動の考旗 (b) 同一高度での複数のとートパルス法制定による樹液流絡の 2 次元的分布 Jl~状の測定 (c) ヒートパルス法と吸水抵の鑑行測定 4.08m，地際能筏という手法委用いてとートパルス法によるヒノキ(樹高 1 (1) i *逃 1 5 . 2 2 c m ) のヰ ζ れと i 汲水致命比較することによって ζ の方法の評価を試みた。その結果として散銭毎推定し，澄条件がとーターの上方向にヒートパルス速度…樹液流速関の関係はセンサーの設i 1 .0cm，下方向に 0.7cm，1 封印l 交流￨現寄径 0 .21cmのとき . 2 6 0 v ;-0 . 1 3 1v， +0 . 7 8 2 ( vcG 3 . 1 2 ) au 0 au:=: 1 .386vc 1 .3 2 1 ( 0 . 9 2 7議 Vc<"く3 . 1 2 ) 口 ( vcく 0 . 9 27 ) au= 0 au 樹液流速 Vc Clossによるヒートパルス速度となる。 (2)樹幹円周方向 i 乙6本:のセンサーを設i 寵してヒートパルス法測定を行い，得られたそれぞ磁闘をかけれのヒートパルス速度を(1)の式で補正して樹液流速を求め，その平均{岐に辺材音1 ることによって求めた樹幹断師通過水域争推定した。地￨探から 152cm，448cmの 2高j 支において求めた樹幹 l 掛f u i 通過水誕 (F) と￨汲水議 (A) ぞ原点を通る i 白線で比較するとさ 152cm Fロ1. 07A (r2 =0.97) d448cm F= 1 . 11A (r2=O . 97) 2 0 7 となった。どちらも相関係数は高く，また傾きも1.0 7および1.11と1.0にかなり近く，乙の方法用いるととートパルス法によってヒノキの1 # .水蒸散滋を 10%関伎の誤差範関内で求められた ζ とになる。引用文献 1 ) B a l e k， J ，.P a v l i k， O . : S a ps t r e a mv e ! o c i t ya sani n d i c a t o ro ft h et r a n s p i r a t i o n a lp r o c e s s . J.Hydrol .3 4 .1 9 3 2 2 0，1 9 7 7 2 ) 奥村武依・水1' " 1 進一・ l l i i D J治行・広葉樹1' fの終i 波紋j 依然へのヒ…トパルス法の溺 l l H乙関する研究.広浜樹研究 5 .1 7 3 1 8 4，1 9 8 9 R‘L . : T h eh e a lp u l s em巴t h o df o rm日a s u r i n gr a t eo fs a pf l o wi nap l a n ts t e m .N 3 ) C l o s s， 9 5 8 Z . J. S c i .1 .2 8 1 2 8 8，1 a l y s i so fh c a tp u l s ev e l o c i t yt h c o r y 4 ) Swanson， R.H.，andW h i t f i e l d， D.W.， : An u m e r i c a l 註n E x p . B ol . ， 3 2 .2 2 1 2 3 9，1 9 8 1 andp r a c t i c e .J. fs a pf l o wi nc o n i f e r s by h e a tp u l s et r a n日p o r t .P l a n t 5 ) M a r s h a l l，D.C.:MeasurmcnL o 3 .3 8 53 9 6，1 9 5 8 P h y s i o l‘ 3 F . ，: T h es p e c i f i ch e a to fwood.USDAFor .S 日r vB u ll .1 1 0，1 9 1 2 6 ) Dunlap， 7 ) R osenberg， D.U.，: M e t h o df o rt h en u m e r i c a ls o l u t i o no fp a r t i a ld i f f e r e n t i a l 日q u a tlOn s NewYork，1 9 6 9 AmericanE l s e v i e r，回目 Resume 1 no r d e rt o measure t h ea c t u a lr a t eo ft r a n s p i r a t i o n by a h e a tp u l s e method ，t h e velodtyo fwaterflow throught h estemandt h eh e a tp u l s ev e l o c i t yweres i m u l t a n e o u s l y measuredona t r e eo fChamaecy ρ a r i so b t u s a (h e i g h t 14.08m ，grounddiameter1 5 . 2 2 m ) i nKiryuE x p e r i m e n t a l Watershed. 1 1 1 ee s t i m a t e d amount o f sapflow a g r e ew i t h i n 10% o ft h a t measured by water a b s o r p t i o nfromt h ec u t t i n gs t e m . To e s t i m a t et h e amount o f sapflow，① t w o d i m e n t i o n a ln u m e r i c a la n a l y s i so ft h e andi ti so b t a i n e dfromt h er e l a t i o n s h i pb e t p h y s i c a lh e a t flowsystemwasc a r r i e do u t， weent h eh e a tp u l s evelodtyandsapflowv e l o c i t y，窃 t h ed i s t r i b u t i o no fsapflowv e l o c i t y i nt h ed i r e c t i o no fc i r c u m f e r e n c e was measured by s i xs e n s o r s implanted a tt h esame h e i g h t .