樹木は、光合成によって吸収した大気中の二酸化炭素(CO2 )を体内にセルロースの形で固定することで大きく成長します。一方、樹木の幹・枝・根の乾燥重量の50%は炭素(C)の重さであり、それは全て大気中から光合成によって吸収したCO2由来であることが知られています。
このことから、樹木1本の幹・枝・根全体の乾燥重量を求めれば、その樹木が成長の過程で固定したCO2の量を推定することができます。さらに、同一樹種において樹齢の異なる複数の樹木を対象に樹木全体の乾燥重量と樹齢を計測し比較することにより、各樹木が1年間でどれだけ大きくなるか、さらには1年間にどれだけのCO2を固定するかを推定することができます。
国土技術政策総合研究所では、この考え方により年間のCO2固定量算定式を求めました。
年間CO2固定量算定式を使って、身近な樹木が1年間に固定しているCO2の量を測定してみましょう!
調べたい樹木の地面から1.2mの位置の幹の直径(胸高直径)、または樹齢を入力し、計算ボタンをクリックしてください。
全樹木
(クスノキ、シラカシ、マテバシイ、ケヤキ、イチョウ、プラタナス類、サクラ類のデータを用いて式を算出しました。)
今回の算定式の作成に用いた樹木の範囲 胸高直径:9〜66cm 樹齢:9〜52年
@樹木の全生重を求める
地上部(幹・枝)は伐倒し、 |
地下部(根)は、根の伸長する範囲を掘り取り、全生重を測定します。 |
A樹木の生乾重比を求める
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一般に、樹木の各器官の重量(Y)と樹木の形状寸法(X)の間には、 相対成長式 Y=aXb......式1 が成り立つことが知られていることから、木質部全乾重と胸高直径のグラフの点の分布に近似する相対成長式を求めます。 |
各樹木の調査した範囲での樹齢(X)と胸高直径(Y)の関係を調べると、ほぼ一定量増加していることから、 (c,dは定数) を求めました。
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D年間木質部乾重成長算定式の作成
年間木質部乾重成長量(Y)は、胸高直径(X)の場合の木質部乾重と、1年後の増加量(c)を加えた胸高直径(X+c)の場合の木質部乾重との差となることから、以下の算定式で表すことができます。
Y : 1年間の木質部乾重の成長量
X : 胸高直径
a,b :式1の相対成長式から得られる定数
c : 式2の回帰式から得られる胸高直径の年間成長量
E年間CO2固定量算定式の作成
木質部の炭素(C)含有量は、乾燥重量の約50%です。
→式3に50%を乗じることにより、年間の炭素固定量がわかります。
CO2とCの分子量の比は、44:12です。
→年間の炭素固定量に44/12を乗じることにより、 CO2の固定量に換算できます。
Y = 0.111 {(X+1.1)2.6173 - X2.6173}
Y : 年間CO2固定量 (kg)
X : 胸高直径 (cm)
年間CO2固定量算定式を使って、身近な樹木が1年間に固定しているCO2の量を測定してみましょう!
調べたい樹木の地面から1.2mの位置の幹の直径(胸高直径)、または樹齢を入力し、計算ボタンをクリックしてください。