植物の大気浄化作用


植物の蒸散量とその浄化能力
                   東部中学校自然課1
                        高橋 慧  長岡 宏樹  堀 茜  深井 香奈恵
                        福島 靖洋  五十嵐 克之  柳橋 佳奈

1、動機
 植物は、蒸散するときに大気をきれいにする働きがある。大気をきれいにする働きは、蒸散量に比例するため、蒸散量の多い植物ほど大気をきれいにする働きが大きい。東部中学校のまわりには、東部町の特ちょうであるケヤキ林が点在しているため東部中学校や、まわりのケヤキ林の植物の蒸散量を調べることによって蒸散量の大きい(大気をきれいにする力が大きい)を調べ守って増やしていきたい。
2、研究問題
@ どんな植物が蒸散量(浄化能力)が大きいか
A 1日ではどんな時間に浄化能力が大きくなるか
B 蒸散量(浄化能力)と湿度との関係はあるのか
C 蒸散量(浄化能力)と温度との関係はあるのか
D 大気の浄化能力からみて東部町ではどんな植物を守り増やしていけばよい
3、研究問題に対する予想
@ 東部町は昔はもっと空気がきれいだったそうなので、自然の林に残る、ケヤ キやクリなどの植物の浄化能力の高いものと予想できます。林のふちをおお うスイカズラなどのツル植物も浄化能力が高いものと思われます。
A 蒸散は光合成にともなって行われることを学びました。したがって太陽の強 い日中とくに太陽が南中することに蒸散量(大気浄化量)が、大きくなると 思われます。
B 蒸散は光合成にともなって行われます。太陽のでている時は、湿度は低くな る傾向があるため、湿度が低いほど蒸散量(大気浄化量)が、大きくなると 思われます。
C 温度と湿度は逆の関係になるので、温度が高いほど(大気浄化量)が、大き くなるものと思われます。 この研究で大気の浄化能力の大きな植物を調べその植物の保護をうったえ増 やしていきたい。
4、方法
@ 蒸散量を調べる装置を作る。
※植物が、蒸散により水蒸気を空気中に出した分だけ根から水が吸われる。吸われた水の分だけ、メスピペットの目もりがさがりわかるしくみになっている。
A 表面積を求める
ア、蒸散量を調べた葉をコピーする。
イ、コピーした用紙の面積と重さをはかる。 面積A、重さ B
ウ、コピーした葉を切りとり重さをはかる。 葉の重さC
   葉の表面積をXとすると  A:B=X:Cで求められる

B葉1平方センチメートルの1時間の蒸散量を求める

5、結果
@ 植物による蒸散量のちがい(湿度50〜60%)

※1時間あたりの平均の蒸散量の比較

A蒸散量と湿度との関係

時間の数字は、それぞれ次の時間帯での測定

1→AM8:00〜9:00

2→AM9:00〜10:00

3→AM10:00〜11:00

4→AM11:00〜12:00










※測定時間ごとの蒸散量を一時間分に換算して比較した。

B蒸散量と温度との関係

6,考察
@についての考察ケヤキの蒸散量は以外に低く約1ミリリットルだった。クリは約13ミリリットルでニシキウツギの次に蒸散量が多い。このニシキウツギは、ガマズミ、スイカズラとともにスイカズラ科に属しているが、これらの蒸散能力は以外に高く三つとも上位に入っている。
Aについての考察晴れた日に行ったこの実験によると、10:00〜14:00にかけて植物の蒸散量が最も多くなっていることが分かる。これに対して湿度は、10:00〜14:00にかけて低くなっている。
Bについての考察グラフを見れば解かるように植物の蒸散量と湿度との間には、湿度が低くなると蒸散量が大きくなるという密接な関係があるようだ。
Cについての考察温度は低くても蒸散量は大きいときもあり温度は高くても蒸散量は低いときもあるので温度とはあまり関係ないと思われる。湿度と違って温度と蒸散量との間にはこれといった規則性はなく、関係ないと思われる。
Dについての考察この研究で蒸散量が大きかった「ニシキウツギ」や「クリ」などの植物を守りふやしていきたい。つる植物では、スイカズラの大気浄化能力が高いので、林の外側にからみつく、スイカズラは大切にしていきたい。長野県の木にもなっているシラカンバの大気浄化能力が高いのも注目できる。長野県の木としても大切にしていきたい。

7、まとめ
 シラカンバ、ダケカンバなどに比べ、自然の林を代表するケヤキの蒸散量が少ない、蒸散量の多いシラカンバやダケカンバは日当たりのよい所にはえる木で、根もあまり深くなく葉の密度も小さい。このことは、上田五中で昨年調べられた結果にも似ている。上田五中のまわりでも、クワやハリエンジュなど日なたのあまり深くない植物の蒸散量が多く、自然の林を代表するミズナラ、ケヤキ、クルミなどは、さほど多くないという結果がでている。

 東部中のまわりでも、東部町の自然の林を代表するケヤキの蒸散量は多くないが葉の密度やその寿命などを考えるとかなりの蒸散量があり、大気の浄化量に貢献しているものと思われる。

 シラカンバやダケカンバ、ハリエンジュなどの成長の早い植物は、日当たりのよい所に一代だけ栄える植物である。成長が早いだけに光合成の速度も相当なため蒸散量も多くしなければならないと考えられる。そのかわり、これら植物の林は一代だけで安定しない。それに対し、ケヤキやクリの林は切り払わないかぎり代々続き、安定している。成長はおそいけれど、とぎれることなく長い間、安定した酸素の配給や大気の浄化をしているものと思われる。その面からもケヤキやクリの林は守っていくべき林だと思う。地球の大気が急に汚れず早い浄化が必要な時は蒸散量の多いニシキウツギとクリを植えることが一時的ながら対策になると思われる。

8、まとめと反省
 自然のケヤキ林のケヤキ、クリなどは、空気をきれいにする能力が高いと思ったがそうとは限らないことが分かった。晴れの日を中心に実験したが、くもりの日や雨の日と比較することもできればよかった。これからは常緑樹や針葉樹に調べていきたい。




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