講 義
熊谷の講義に関する案内・連絡事項を掲載しています。講義資料もリンクしています。講義に関係無い方も、基本的に引用は自由ですが、その際はご連絡いただけると”励み”になります。
引用の際は、作者（熊谷朝臣：Kumagai, Tomo'omi）と
出典（http://tomo-kumagai.eco.coocan.jp/class_j/class_j.html）の
表記は、お願いいたします。
|
講 義
熊谷の講義に関する案内・連絡事項を掲載しています。講義資料もリンクしています。講義に関係無い方も、基本的に引用は自由ですが、その際はご連絡いただけると”励み”になります。 |
さすがに、大学教養課程を終え理系学部に進んだ学生ならば知っておかなければならない基礎というものがあります。それを知らない学生は「自分は理系学部の学生である」と言ってはいけない、という基礎です。それを知らない理系学部学生は「自分は恥ずかしい」と思わなければならない基礎です。
ここでは、そんな基礎を学ぶための教材を紹介します。熊谷の講義は、以下の教材の内容を理解しているという前提で行います。もちろん、以下の教材の学習は強制ではありません。「既に、この程度なら理解している」とか「（講義の成績評価は自己責任によるので）履修に、この教材の必要性を感じない」と考えるならば教材の学習は不必要です。しかし、知らないこと・分からないことが少しでもあるなら、やはり以下の教材の学習をお奨めします。覚えておいて欲しいのは、私は決して無茶を言ってるのでは無い、ということです。理系学部に進んだ学生が以下の教材にあるような基礎理系科目を習得していないのは、やはり何かがおかしい、と認識して欲しいのです。
もう一つ覚えておいて欲しいことです。熊谷は、以下の教材に関するいかなる質問も受けます。質問があったら、いつでも熊谷の部屋を訪れて下さい。
熊谷の研究室に所属し、研究指導を受けようとする学生にとっては、以下の教材の学習は強制となります。教材の完全なる理解は、指導を受ける大前提です。教材の習熟無しでは、「熊谷の発する言葉は、ほとんど理解不能になる」でしょう。今は分からなくて良いですが、例えば、データを得て、行列計算の基礎や固有値問題を知らずに、どう主成分分析ができるでしょう？フーリエ級数を知らずに、どうスペクトル解析するのでしょう？そんな基礎は、全て以下の教材で学ぶ事ができます。
研究室に所属する・しようとする学生に向けての言葉です：こんな基礎理系科目を理解していないとは・・・というレベルでしか解析されていない研究を、卒業・修士・博士論文で認めることはありません。知っていれば誰でもできる／必ずやること、ってのがあるんです。東京から京都へ出張しなければならないとき、ほんの60年前なら、前日以前に出発する必要があったでしょう。今、新幹線でも飛行機でも、当日出発で間に合うことは誰でも知っています。・・・基礎から繋がる適切な解析技術を知らない人は、前日以前に京都に出発しなければならないと考える人のようなものです。そんな愚かな研究、やりたくないですよね。
数学教材
以下は、筑波大学生命環境系の奈佐原顕郎先生の作成した数学教材です。高校レベルの基礎から理系学部学生が習熟すべき応用まで包括的に、こんなにも難しい内容を分かり易く説明した、最高にバランスのとれた数学教材は、他に無いと思っています。「はじめに」から各所にあるコラムに至るまで語りかけられる「勉強の心構え」が秀逸です。ここだけでも読んで欲しいものです（できれば、全部読んで欲しいものです）。
教材中に誤植を見つけたり、「こうした方が良い」というような改善点を思いついたりしたら、是非、奈佐原先生に連絡して下さい。みなさんの協力が、この素晴らしい教材をもっと素晴らしいものにするかも知れません。
・ 平成28年度 筑波大学生物資源学類 数学リメディアル教材 （奈佐原顕郎先生 著） [PDF]
・ 平成28年度秋学期 筑波大学生物資源学類 生物資源の基礎数学教材 （奈佐原顕郎先生 著） [PDF]
本当は、以下もミニマム・リクワイアメントとしたいところです。実際に数学を研究に利用する段になって、一気に読むのも良いでしょう。道具としての数学の力が、よく分かる本です。上の教材が終わったら、挑戦してみてください。
・ 「これなら分かる応用数学教室 最小二乗法からウェーブレットまで 」 金谷健一（著） 共立出版
とうとう、上記の数学リメディアル教材・生物資源の基礎数学教材が本になりました。このサイトが書籍化を後押ししたと聞いて、なんとも感慨深いものがあります。やはり、本になってるものの方が勉強しやすいので、みなさん、是非購入して下さい。
・ 「ライブ講義 大学１年生のための数学入門」 奈佐原顕郎（著） 講談社
・ 「ライブ講義 大学生のための応用数学入門」 奈佐原顕郎（著） 講談社
物理学教材
以下も奈佐原顕郎先生の作成した教材です。前提条件として上記の数学教材をマスターしておく必要がありますが、やはりこれもミニマム・リクワイアメントとさせて下さい。さすがに、最低限、ニュートン力学はマスターしておかないと、私の研究室ではやっていけないと思います。
・ 平成28年度 筑波大学生物資源学類 物理学I教材（ニュートン力学） （奈佐原顕郎先生 著） [PDF]
以下は、私が学生時代にやって良かったと思う教科書です。この本に出会う前と後では、物理学の学力が全く違っていると断言できます。逆に言えば、この本に出会っていなければ、どうなっていたことか・・・。
・ 「力学・解析力学」（岩波基礎物理シリーズ） 阿部龍蔵（著） 岩波書店
化学教材
これをミニマム・リクワイアメントとするのはキツイかも知れません。が、生物化学反応を伴う物質循環や植物生理を研究テーマに選ぶ可能性があるなら、以下の教科書をやっておくと強力な武器となるでしょう。古い本ですが、大学教養課程レベルの教科書として、今でも輝きを失っていません。是非、挑戦してみて下さい。
・ 「化学通論」 吉岡甲子郎（著） 裳華房
生物学教材
これはミニマム・リクワイアメントです。私たちの分野は、間違いなく生物学的側面を持っています。以下は、高校生物の教材です。さすがに、ここにある事柄を知らないのは、これから私たちの分野に飛び込むのに、かなり恥ずかしいと思ってください。ただ、最近の高校生物の教材・資料集は、侮れません。かなり高度・最新の研究成果まで含んでいます。一般教養としても面白い内容だと思います。
・ 「視覚でとらえる生物図録」 鈴木孝仁（監修） 数研出版
令和６年度
A1ターム（10月2日～11月27日）
水曜2限（10:25～12:10）
講義の最終日は11月20日です。
対象：森林環境資源科学・森林生物科学専修 3年生
講義室：農学部１号館第６講義室
森林生態系を成立させているエネルギーと栄養の流れは、それだけで生起するわけではなく、 多くの場合、水の流れに乗っている。また、森林生態系内の水の存在量・利用可能量は微生物から樹木までの広いスケールの生物の活性と生死を決定している。 つまり、森林生態系の成立過程と動態を理解するためには、そこでの水循環のメカニズムの理解：森林水文学を避けて通ることはできない。 本講義では、この森林水文学の基礎を学ぶ。また、その社会的意義である森林の洪水調節・水源涵養機能の科学的評価についても考察する。
第１回（10/2） 森林水文学とは； 降水・流速対数則・空気力学的コンダクタンス [PDF]
第２回（10/9） 流速対数則・空気力学的コンダクタンス； 蒸発散のメカニズムと推定手法 [PDF]
第３回（10/16） 空気力学的コンダクタンス； 蒸発散のメカニズムと推定手法 [PDF]
第４回（10/23） 蒸発散の推定手法； 気孔・群落コンダクタンス [PDF]
第５回（10/30） 蒸発散の推定手法； 気孔・群落コンダクタンス； 水文学のための基礎流体力学 [PDF]
第６回（11/6） 水文学のための基礎流体力学； 土壌物理学の基礎 [PDF]
第７回（11/20） 水文学のための基礎流体力学； 土壌物理学の基礎； 森林水源涵養機能総論 [PDF]
令和６年度
S1ターム（4月5日～5月31日）、SP（6月3日～9月13日）
木曜2限（10:25～12:10）
講義の最終日は7月18日の予定です。
対象：森林環境資源科学・森林生物科学専修 3年生
講義室：農学部１号館第６講義室
森林を保全する活動・方策を確固たるものにするための基本となる科学についての講義です。そこでは、 森林の環境の状態を表現するために物理学、そこに生きる生き物を表現するために生物学を必要とします。そして、物理学・生物学の基本が 必要なのは間違いないのですが、それだけでは不十分で、これらを繋ぐ科学：生物と物理環境の境界を扱う生物地球科学 である生物環境物理学が必要となります。本講義は、森林保全に必要な科学リテラシー：生物環境物理学の基本を教示します。
第１回（4/11） 講義オリエンテーションとはじめに「森林と地球—なぜ、森の科学に魅せられるのか？」 [PDF]
第２回（4/18） 環境因子の理解（単位・温度・湿度・雨・放射） [PDF]
第３回（4/25） 環境因子の理解（単位・温度・湿度・雨・放射）
第４回（5/2） 環境因子の理解（温度・湿度・雨・放射）と森林―大気間の熱・水交換 [PDF]
第５回（5/9） 環境因子の理解（雨・放射）と森林―大気間の熱・水交換
第６回（5/23） 環境因子の理解（放射）と森林―大気間の熱・水交換
第７回（6/13） 森林―大気間の熱・水交換と空気力学的コンダクタンス [PDF]
第８回（6/20） 森林―大気間の熱・水交換と空気力学的コンダクタンス・気孔コンダクタンス [PDF]
第９回（6/27） 空気力学的コンダクタンス・気孔コンダクタンス・光合成（ファーカー・モデルの理解） [PDF]
第１０回（7/4） 気孔コンダクタンス・光合成（ファーカー・モデルの理解）
第１１回（7/11） 光合成（ファーカー・モデルの理解）
第１２回（7/18） 植物体内の水ポテンシャル・樹液流・通水性、樹木・土の中の水の動き [PDF]
令和５年度
A1ターム（10月3日～11月28日）
水曜2限（10:25～12:10）
講義の最終日は11月15日です。
対象：森林環境資源科学・森林生物科学専修 3年生
講義室：農学部１号館第６講義室
森林生態系を成立させているエネルギーと栄養の流れは、それだけで生起するわけではなく、 多くの場合、水の流れに乗っている。また、森林生態系内の水の存在量・利用可能量は微生物から樹木までの広いスケールの生物の活性と生死を決定している。 つまり、森林生態系の成立過程と動態を理解するためには、そこでの水循環のメカニズムの理解：森林水文学を避けて通ることはできない。 本講義では、この森林水文学の基礎を学ぶ。また、その社会的意義である森林の洪水調節・水源涵養機能の科学的評価についても考察する。
第１回（10/4） 森林水文学とは； 降水について [PDF]
第２回（10/11） 降水について； 蒸発のメカニズム； 樹冠遮断 [PDF]
第３回（10/18） 蒸発のメカニズム； 樹冠遮断； 蒸散と気孔コンダクタンス [PDF]
第４回（10/25） 樹冠遮断； 蒸散と気孔コンダクタンス； 水文学のための基礎流体力学 [PDF]
第５回（11/1） 蒸散と気孔コンダクタンス； 水文学のための基礎流体力学 [PDF]
第６回（11/8） 気孔コンダクタンス； 水文学のための基礎流体力学； 土壌物理学の基礎 [PDF]
第７回（11/15） 土壌物理学の基礎； 森林水源涵養機能総論； 水文学のための基礎流体力学 [PDF]
令和５年度
S1ターム（4月5日～6月2日）、SP（6月5日～9月15日）
木曜2限（10:25～12:10）
講義の最終日は7月20日の予定です。
対象：森林環境資源科学・森林生物科学専修 3年生
講義室：農学部１号館第６講義室
全て対面授業を想定しています。講義中のマスク着用は任意とします。
状況によっては、オンライン授業実施の可能性があります。その場合は、早目に周知しますので、ご注意下さい。
森林を保全する活動・方策を確固たるものにするための基本となる科学についての講義です。そこでは、 森林の環境の状態を表現するために物理学、そこに生きる生き物を表現するために生物学を必要とします。そして、物理学・生物学の基本が 必要なのは間違いないのですが、それだけでは不十分で、これらを繋ぐ科学：生物と物理環境の境界を扱う生物地球科学 である生物環境物理学が必要となります。本講義は、森林保全に必要な科学リテラシー：生物環境物理学の基本を教示します。
第１回（4/6） 講義オリエンテーションとはじめに「森林と地球—なぜ、森の科学に魅せられるのか？」 [PDF]
第２回（4/13） 環境因子の理解（単位・温度・湿度・雨・放射） [PDF]
第３回（4/20） 環境因子の理解（単位・温度・湿度・雨・放射）
第４回（4/27） 環境因子の理解（温度・湿度・雨・放射）と森林―大気間の熱・水交換 [PDF]
第５回（5/11） 環境因子の理解（雨・放射）と森林―大気間の熱・水交換
第６回（5/18） 環境因子の理解（放射）と森林―大気間の熱・水交換
第７回（5/25） 森林―大気間の熱・水交換と空気力学的コンダクタンス [PDF]
第８回（6/15） 空気力学的コンダクタンス・気孔コンダクタンス [PDF]
第９回（6/22） 気孔コンダクタンス・光合成（ファーカー・モデルの理解） [PDF]
第１０回（6/29） 気孔コンダクタンス・光合成（ファーカー・モデルの理解）
第１１回（7/6） 光合成（ファーカー・モデルの理解）
第１２回（7/13） 光合成（ファーカー・モデルの理解）と植物体内の水ポテンシャル・樹液流・通水性 [PDF]
第１３回（7/20） 植物体内の水ポテンシャル・樹液流・通水性、樹木・土の中の水の動き、
Soil-Plant-Atmosphere Continuum (SPAC)
[PDF] [XLS]
