Air temperature, soil temperature, humidity, wind speed and wind direction were observed at the sloped and lowland areas of the Turfan Basin from Nov. 26 to 28, 1991 and the characteistics of inversion layer, cold air current and temperature resources were made clear as follows:
(1) Profiles of air temperature and relative humidity showed symmetrical changing patterns. Occurrence rate and intensity of temperature inversion were high in an early morning under weak wind on clear-fine day in winter. Averaged daily maximum and minimum gradients were 0.80°C/m and temperature inversion of -2.0°C/m, respectively in winter. Vertical profiles of wind speed expressed stable or unstable patterns shifted from the log-low profile.
(2) Air temperature increases with the increase of wind speed in night and vice versa. The changing pattern of 3 hour cycle was observed at the Turfan Desert Research Station of -80m in a lowland area of the basin.
(3) The higher inversion layer and trailing smoke were observed at the level of about 500m and not destroyed even in the daytime.
(4) The temperature diffence of inversion between the sloped area and lowland area near the basin bottom was 2°C at noon, 4°C at night and 8°C in an early morning, and temperature resources of thermal belt seem to be useful.
(5) The basin was frequently covered by cold air lake and cold air current also blew down from the sloped area of Flaming Mountain and several inversion layers were recognized. The “warm” wind of cold air current was also useful as temperature resources.
(6) Temperature resources of thermal belt and warm wind were partially used for agriculture and husbandry, however, they are rare cases. Therefore, it is hopeful and necessary to expand the utilizations hereafter.

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水稲の生長へのUV-B増加の影響を明らかにするために, 世界の各地から選んだ水稲の17品種をポット栽培し, つくば市 (北緯36°01′, 東経140°07′, 海抜25m) においてUV-B照射実験を2か月間行った。1プロットにつき8本の40W紫外線ランプには, UV-B照射区では厚さ0.13mmのセルロースジアセテート膜(290nm以下をカットする) を巻き付け, コントロール区ではセルロースジアセテート膜の代わりに厚さ0.13mmのマイラーD膜 (320nm以下の放射を吸収する) を巻き付けた。調光型UV-B照射システムのランプ出力は, 太陽UV-Bに比例したUV-B照射量を与えるために, 日中を通してフィードバック制御した。UV-B照射区の300nmで標準化した植物の作用スペクトルで重みづけしたUV-B量 (生物学的影響量, UV-B_BE) は, 1992年8月25日から10月22日の間, 植物群落上でコントロール区に対して2.67倍であった。2か月間のUV-B増加処理は, すべての品種でいかなる生長パラメータにも有意な影響を与えなかった。例えば, 草丈, 分げつ数, 個体乾物重は極めて高いUV-B照射によっても影響を受けなかった。一方, 水稲葉中の紫外線吸収物質およびクロロフィル含量はUV-B増加処理により, 大部分の品種で増加する傾向にあった。しかし, それらは増加する傾向にあるものの, 有意な増加を示したものは2, 3品種のみであった。

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Chikugo model, which was originally the climatological model to estimate Net Primary Productivity (NPP) of natural vegetation including underground organs, was applied to estimate agricultural productivity in Inner Mongolia in China. The results show that the natural grass productivity and the agricultural crop (cereals, pulse crops and potato) productivity under poor irrigation activities are linearly correlated with NPP. Agricultural crop productivity under various irrigation ratios (irrigated area divided by cropping area) are not directly related with NPP. However, the rates of agricultural crop productivity to NPP are linearly correlated with irrigation ratios. Therefore, Chikugo model can be applicable to evaluate the potential productivity of both natural grassland and farmland, and offer an index of the proper agricultural development.

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Methane (CH₄) is a greenhouse gas and CH₄ concentration of the air has been increasing every year at a rate of about 1%. Plant ecosystems act as both a source and a sink of atmospheric methane, but there have been some difficulties in determining the actual CH₄ flux over each type of vegetation because a proper gas analyzer had never been available. We developed a movable infrared methane (NDIR-CH₄) analyzer for field measurements. The analyzer can be applied to field measurements, and has a 10ppm realizable limit and good reproducibility by using both a cross-modulation type of NDIR analyzing system and a pre-processing unit with a selective caalyzer.
The analyzer was applied to measurement of the CH₄ concentration and its flux over grasslands. The CH₄ gradient was measured by alternately sampling air from two different heights. The CH₄ concentration gradient over the dry grassland was positive meaning that is a CH₄ sink, and gradient was negative over the pasture-land at night time where cattle excrement had been spread. Continuous measurement showed that CH₄ concentrations changed remarkably over the pasture-land when the CH₄ enriched parcel advected from source points such as excrement near cattle sheds.
CH₄ flux was evaluated micro-meteorologically using CO₂ flux data obtained by the eddy correlation technique. There was an efflux (source) of 0.1-0.3mg CH₄/m²h over the pastureland during night time, while it was 0.1-0.3mgCH₄/m²h of downward flux (sink) in the morning. These levels of sink were higher than previous results which were obtained by the chamber method. The performance of the present NDIR-CH₄ analyzer was confirmed by field tests over grasslands. Thus, the analyzer is useful for studying the characteristics of CH₄ in ecosystems.

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作物群落による吸収日射量と乾物生産量の比例関係を応用した生育モデルを使用して生育予測や解析を行う場合, 日々変化する群落日射吸収率 (α) の正確な評価が基本となる。一般に畑作物はうね状に栽培され, 葉群の大きさや形状は生長にともなって変化する。均一な群落のある時点における光強度の垂直分布は門司・佐伯 (1953) 式により記述される。生育モデル内でこの式が使用可能であれば, LAIから直ちに透過率が計算できるので便利であるが, 消散係数(k)が, うね方向, 栽植密度, 葉群構造, 天候に依存して変化する危険性がある。本論ではこの事に関する検討, および従来より少ない要素からαを評価できる簡易式の開発を目的とした。
うね幅0.6mで栽培されたダイズ群落 (品種エンレイ) の日射透過率 (τ) および群落上面反射率の推移を測定した結果, 生育期間を通して一定植の消散係数で門司・佐伯 (1953) 式が適用でき, うね方向, 栽植密度, 天候は日平均透過率に影響しない事が確認された。
門司, 佐伯 (1953), 蒸発散研究グループ (1967), Steaven ら (1986) および岸田 (1973) の式を組み合わせて次の簡易式を導出した:
α=(1-r_f)⋅(1-t)
この式は群落下地表面反射率と群落上面反射率の値を要求しない (r_fは品種毎の定数として扱える) ので吸収率の計算が容易に行え, 生育モデル内での使用に有効である。更に, αを植被率から計算する次式を得た:
α=C⋅(1-r_f)
この式と我々の用いた簡易な植被率測定法を併せて使用すると, 精度良くαの推定ば可能であることが確認された。この手法を一般の栽培試験に応用すれば, 乾物生産量と吸収日射量の関係を基本とする生育解析が手軽に行える。

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本報告の結果を要約すると, 次の通りである。
(1) 片屋根温室の裏壁と裏屋根を透明にすると, 晴天日の栽培面日透過率は, 冬至ごろに6.1%, 春, 夏季に3.2-12.6%向上した。曇天日の栽培面天空日射透過率は約12%向上した。
(2) 片屋根温室の棟真下に反射幕を配置すると, 冬至ごろの晴天日には栽培面日透過率が約37%向上したが, 春, 夏季では, 効果がだんだん小さくなった。曇天日の栽培面天空日射透過率の向上は約5%にとどまった。

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