Spatiotemporal variability of heat transfer in plant-environment systems: measurements and numerical simulation

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昨年度に引き続き，温室内イチゴの熱収支と光合成の時空間分布を，環境要素（CO2濃度，温度，湿度，風速）の移動計測と半天球画像の多点撮影によって推定した日射量の分布から評価した．今年度は，栽培期間中のイチゴの熱収支と光合成の時空間変動を評価し，それらが果実収量の時空間変動に与える影響を調査した．その結果，栽培初期（12月～2月）においては光合成速度の空間分布と果実収量との空間分布に正の相関が認められたが，栽培後期（3月～）からは徐々に相関係数が低くなった．これは，光強度が小さく葉面積も小さい冬期は果実肥大の律速要因が光合成速度であるが，光強度が大きく葉面積も大きくなる春先には果実の肥大が光合成速度に律速されなくなったためと考えられる．また，温室内の熱輸送およびCO2輸送を数値シミュレーションによって再現した．計算はイチゴの植生を多孔質体とみなし，3次元領域において行った．結果としては，イチゴ群落付近の気温の日変化は再現できたが，CO2濃度に関しては，シミュレーションによる計算値が温室内の実測値を過大評価していた．これはイチゴ群落の光合成（CO2の同化）を考慮していなかったためと考えられる．光合成もシミュレーションモデルに組み込んだ，シミュレーション精度の向上が今後望まれる．