中国農業試験場で育成された穂重型品種·系統, 中国地方で作付けされている主要品種, 海外で育成された多収品種を対象に, 太陽エネルギー利用効率(Eu)および太陽エネルギー転換効率(Ec)を比較検討した。太陽エネルギー利用効率は, 1.37∼1.61%の範囲で, とくに穂重型品種·系統の中国113号, 中国116号, ホシユタカ, インド型品種の台農67号, 密陽23号, 日本型品種の日本晴, 黄金晴で1.55%以上の高い効率を示した。玄米重における太陽エネルギー利用効率(Eu grain)は, 0.48∼0.75%の範囲で, 中国118号, ホシユタカ, 密陽23号, 日本晴, 黄金晴で0.7%以上の効率を示した。Ecはホシユタカ, 日本晴, 中国118号が, それぞれ3.21%, 3.20%, 3.00%と高い効率を示した。穂重型イネにおけるEcの高い効率は, 生育期間が長いために積算日射量が多く, 日射吸収量が多くなったことに起因していると考えられた。日射利用効率(RUE)は, ホシユタカ, 日本晴, 中国118号が, それぞれ1.98 g/MJ, 1.97 g/MJ, 1.85 g/MJで, 供試品種·系統で大きな差異は認められなかった。穂重型イネのEcやRUEを高めるには, 葉身傾斜角が大きく, 高いLAIにおいても優れた受光態勢をもつ草型が理想であり, 高い収量生産能力は登熟期の追肥により葉のSPAD値が維持されることで, 高い個体群吸収率が持続されることが必要である。

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広範囲を同時に測定できる衛星データの利便性を利用して, 農作物の収量予測にリモートセンシングの手法を用いる試みは多く報告されている。温度等をパラメータとした従来の水稲の生育モデルに分光反射特性をファクターに加えた研究が近年多く報告されている。筆者等も分光反射特性を利用した水稲の生育モデルを構築する研究の一環として, 異なる窒素量を施肥した水稲の試験区を設定し, 水稲の分光反射特性と草丈·分げつ数·葉面積·乾燥重量等を測定し, 植生指標と施肥量, 植生指標と水稲の生物物理量, 分光反射特性とfPAR等について検討し, 以下の結論を得た。(1)生育期間中における水稲の分光反射特性の変化は, 窒素施肥量ならびにその効果時期により異なる特性を示した。(2)NDVIは施肥量による差異は明確には認められなかったが, RVIの変化はとりわけ登熟期間で大きく異なった。(3)Red Edge Pointsは葉面積指数(LAI)乾燥重量(DW)ならびに光合成有効放射量(fPAR)には高い相関は認められなかった。(4)登熟期に有効とされるR830/R550は全生育期間においてLAIとDWに対して高い相関を示した。とりわけfPARは非常に高い相関を示した。本研究で得られた分光反射特性より導出したRVIの対数とR830/R550は水稲の生育モデルを構築する際の有効なファクターとなることが示唆された。

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This paper presents a high-precision map of terrestrial net primary productivity (NPP) in East Asia (20° to 60° N, 100° to 170° E; 10.4×10⁶km²), using a high-resolution process-based model (Sim-CYCLE). Using recent datasets of land cover (46 types), soil, and topography, an NPP map of East Asia was obtained, at the spatial resolution of as high as 5-minutes: i.e., 6 to 12 times finer than previous ones. The calculated NPP values were compared with observations and several other models, to verify the model validity. Total annual NPP, 5.06 Pg C, was close to those with empirical models, and seasonal variation in NPP was consistent with that based on remote sensing data. Based on the estimated NPP, radiation-use efficiency (average 0.28 g C MJ^-1 PAR) and water-use efficiency (average 1.54 g C kg^-1 evaporation) were calculated. The new mapping was especially effective for retreiving spatial heterogeneity due to steep topography and intensive land-use conversion, which was overlooked in previous coarse mappings. Compared with other approaches based on empirical relationships or satellite data, the process-based model is advantageous for exploring whole carbon dynamics (i.e. net ecosystem production) and future projection.

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Much research has been done on the depletion of the ozone layer and consequent increase in ultraviolet B radiation (UV-B). In this study, a UV-B mesh map was compiled to show the distribution of radiation in Japan. Data on daily solar radiation and daily UV-B radiation observed in Sapporo, Tateno, Kagoshima and Naha from 1991 to 1997 were used, as well as the existing mesh data of solar radiation. First, ratios of daily UV-B to daily solar radiation were calculated for four observation sites, and then a sinusoidal curve was fitted to the annual changes in ratio for each site. The coefficients (amplitude, phase lag and mean value) of the sinusoidal functions were respectively presented as linear functions of latitude. The coefficients of correlations between the coefficients of the function and latitude were higher than 0.86. The ratio of UV-B to solar radiation can thus be calculated for any latitude by using the sinusoidal function whose coefficients are a function of latitude. Finally, monthly and annual UV-B mesh map for 1 km×1 km were obtained by multiplying this ratio by the existing mesh data of solar radiation. The procedure was done by using GTOPO30 and GRASS5.0 for the region of Japan. The state of the changes agreed well with the observed values and the standard error of estimated UV-B was 9.6%.

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The effects of high temperature and subzero temperature on endodormancy completion in flower buds of Japanese pear (Pyrus pyrifolia Nakai cv. ‘Kosui’) were investigated using potted trees. The trees were chilled in temperature-controlled (daily cycles of 6/6°C, 6/−3°C, 6/−6°C, 18/6°C, 21/6°C and 24/6°C) dark rooms from late Octoer or from early November. After chilling for various lengths of time, they were forced in a growth chamber adjusted to 25°C. The endodormancy completion was judged from the percentage of flowering and normal flower after forcing. Flower buds were released from endodormancy by exposure to 6°C for about 780 hours. It was clear that chilling efficiency at −3°C fell within the range of 1/2-1/3 of that at 6°C, while at −6°C, the endodormancy was not complete. High temperatures of 21°C or 24°C negated a part of the cumulative effect previously received from the chilling treatment, but 18°C did not negate it

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半乾燥地域である中国内蒙古のOrdos高原において1時間間隔で観測した土壌体積含水率を用い, 植物生産力モデルの1つであるCASA (Carnegie Ames Stanford Approach)モデルに含まれる土壌水分モデルを検証した。CASAモデルは衛星データを利用する植物生産力モデルとして, 広域のNPP(Net Primary Productivity)を推定するのに広く使われている。検証を行った結果, CASAモデルの土壌水分サブモデルはOrdosで観測された土壌水分変動をうまく表さなかった。そこでこの土壌水分サブモデルを基本として土壌水分変動をうまく表すように次の2点を改良した。(1)月単位である計算時間単位を日単位に変更した。(2)それに伴い土壌水分が圃場容水量の状態で蒸発量が可能蒸発散量に収束するように蒸発効率の式変形を行った。その結果, 改良した土壌水分モデルは日単位の土壌水分変動を良く表した。改良されたモデルは, 特に半乾燥地域における, 土壌水分を考慮する植物生産力モデルのNPP推定精度向上に役に立つことが期待される。

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日本では, 光化学オキシダント汚染は1969年あるいは1970年以来, 毎年発生しており, それに伴う植物被害も継続的に生じている。光化学オキシダント(主成分はオゾン)による農作物被害は, 農家にとって直接的な経済的減収を引き起こす。特に葉被害を受けると葉菜類の市場価格は大きく低下し, 極めて大きな経済的な減収となる。農作物の本質的な性質を利用することにより, 大気汚染被害を軽減する農業技術として, (1)農作物が持つ遺伝的な抵抗性, (2)肥料管理, (3)特殊化学物質処理, (4)バイオテクノロジーによる防御遺伝子の活性化および(5)施設栽培の5つの方法が提案されている。しかしながら, 今のところ, これらの方法は激甚な被害には対応できず, 被害が軽いような汚染に対してのみ有効な一時的な対策である。

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Continuous long term micrometeorological CO₂ flux observation has become an essential component to accurate determine CO₂ uptake in terrestrial ecosystems after COP3. Because the intergovernmental agreement on CO₂ emission control (Kyoto protocol) allows each country to subtract the annual accumulation of CO₂ uptake by their ecosystems from the total anthropogenic CO₂ emission. Hence, the demands to determine the CO₂ uptake more accurately at the ecosystem level, and to make the long term CO₂ flux observation a major research within multidisciplinary study fields such as ecology, biology, meteorology and agriculture have been increased significantly. Several flux observation sites have been operating in ecosystems of North America and Europe since 90’s. These sites were initially independent research projects, but were later organized into networks such as AmeriFlux and EUROFLUX. FLUXNET was also established to enhance the understanding of ecosystem CO₂ exchange including data exchange and to promote the measurement methodology among the networks. AsiaFlux was established in fall of 1999 as part of a flux observation research network in Japan and some Asian countries. The Study Group for Flux Measurement and Evaluation (S-FluME), the Society of Agricultural Meteorology of Japan (SAMJ) was organized to enhance the research activities of flux observations, and has been contributing to the activities of AsiaFlux.This paper reviews the development of theoretical and practical methodology of flux observation and discusses topics that arose from previous long term flux observations. Some suggestions and comments to improve the flux determination are also shown.

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