岩崎 寛

兵庫県西淡町に位置する慶野松原は，瀬戸内海国立公園に属するとともに名勝としての指定も受けている海岸クロマツの景勝地である．大径木のクロマツは磯馴松（そなれまつ）と呼ばれ，直径は大きく，樹高，下枝高，葉群高がともに低いことが特徴であり，海岸マツ林の重要な要素となっている．しかし，1970年代からのマツ材線虫病などにより，大径木を含むマツの大量枯死が続き，裸地が目立つようになったため，地元関係団体や有志を中心にマツ苗木の植栽活動が続いてきた．ところが，植栽密度が高かったため，形状比，下枝高，最下葉群高の高い個体が増加するとともに，植栽木による大径木のクロマツの被陰も生じてきた．上述のような傾向は，現在多くの海岸マツ林でみられており，多面的機能を持った海岸マツ林を，長期的視点に立ち地域住民主体で適切に維持管理を行う手法が求められている．そこで，名勝としての海岸クロマツ林保全のための維持管理手法および適切な空間配置を提案するために，クロマツ個体の年輪成長速度と発生年代や定着位置との関係を求めた． 80から120年生個体の年平均肥大成長速度は1.4から2.2ｍｍであるのに対し，20から40年生個体では2から6ｍｍと個体差は大きいものの高齢木よりも肥大成長速度は速かった．約100年前はマツの個体数も少なく，風，砂の移動が激しく，マツの成長は制限されていたのに対し，40年ほど前には，マツの密度も高く，防風効果が大きく，風，砂の移動さらに乾燥の影響も少なくなったために，成長速度は速いものと推察された．汀線からの距離と成長速度との間に明確な関係は見出せていないが，今後より詳細な研究を行い成長速度の時空間変異を明らかにしていく予定である．なお，本研究は東京情報大学学術フロンティア推進研究「アジアの環境・文化・情報に関する総合研究」および西淡町受託研究「慶野松原維持管理計画策定事業」の成果の一部である．

他感作用とは「微生物をも含む植物界において，ある種の植物が自ら生産排出する物質を介して，同種または他種の植物に何らかの影響を与える現象」と定義されている。他感作用に関する研究はこれまで，作物や雑草の生育に関するものや実際に影響している物質の解明など，農学や農芸化学の分野で多く見られるが、生態学的な見地からの研究はまだ少ない。生物多様性や生態系の保全が問われる昨今，栽培植物や外来種の自生植物への影響といった視点からの他感作用の研究も必要不可欠であると思われる。しかし、他感作用は特異的な反応であるため，実際にどの植物に対しどのような作用を示すのかを知るためには，対象とする植物を用いて１つ１つ検証していく必要がある。そこで本研究では，CO2吸収能力の高さなどから「環境にやさしい植物」として環境教育の教材とされるほか，非木材パルプとして注目を浴びており，わが国において近年急速に栽培されるようになった植物であるケナフをとりあげ、同じ生活圏に生息する種で全国版のレッドデータブックにおいて絶滅寸前とされているフジバカマに対する他感作用の検証を試みた。 実験はシャーレによる発芽試験と、土壌への混播試験を行い、その発芽率、生残の追跡調査、現存量の比較等を行い、ケナフがフジバカマの発生と成長に与える影響を調べた。その結果、ケナフはフジバカマの発芽に対してはほとんど影響を与えないが、発芽後の成長に大きく影響を及ぼすことがわかった。ケナフは、単播の場合でもフジバカマとの混播の場合でもその生残や現存量に変化は見られないが、フジバカマはケナフと混播をすることにより、フジバカマ単播の場合よりも生残、現存量ともに激減することがわかった。最終的にはケナフと混播することにより、フジバカマの生残数は０になった。このことから、ケナフはフジバカマに対し、他感作用物質を有し、その成長及び生残に対して負の影響を与えることが示唆された。

ため池周縁部に生育する植物の侵入や生育を阻害していると考えられるクズPueraria lobata Ohwi を効果的に駆除、管理する手法を検討した。クズの生育状況を調べるためにため池の水位と光合成速度の関係を調べ、クズの他の種への侵入阻害を検証するために希少種であるフジバカマEupatorium Fortunei Turcz.の発芽に対するアレロパシー効果を検証した。その結果、ため池周縁部に生息するクズは、生育場所の水面からの距離の違いにより光合成特性が異なることやクズのフジバカマに対するアレロパシー効果を調べたところ、その発芽を制御することがわかった。

ため池は本来の農業用水としての利用に加え, 近年では多様な生物を支える貴重な環境であることが指摘されている。また, 農業における管理作業は周辺の植物相に大きな影響を与えていると考えられる。そこで, 本研究では兵庫県北淡町のため池において, 農業における管理作業が植物相に与える影響について環境要因をとして明らかにすることを目的とした。管理については, 護岸の基質, 草刈り回数, 水位の変化, 環境要因に関しては, 気温, 水面の温度, 日射量, 土壌含水率, 植物相に関しては, 出現種および優占群落の調査を行った。その結果, 水位変化の影響を受けるため池周縁部下位で上位や提頂部と出現種が異なることがわかった。

兵庫県淡路島は適度な面積の島嶼であるためにマツ枯れ被害の分布推移を明らかにするには適しているとともに、過去のマツ枯れが激害であったにも関わらず、マツ林が比較的まとまって残っている部分もある。そこで、本研究では、兵庫県淡路島におけるマツ枯れ被害量と被害林分布の推移ならびにマツ枯れ後の林分構造を明らかにし、マツ枯れに関する時空間的な知見を得ることを試みた。今後継続して研究を行う予定であるが、これまでの結果を報告する。 淡路島内を対象として、マツ枯れ被害量およびマツ林分布状況の時空間的推移をもとめた。マツ枯れ被害の推移には兵庫県の統計資料を用い、市町単位（1市10町）として求めた。マツ林分布状況の推移は，1972年、1980年、2000年作成の現存植生図（縮尺：5万あるいは6万分の1）をもとに約30年間のマツ林の分布域の推移を求めた． つぎに比較的まとまってマツ林が分布していた淡路島西南部において、現地踏査により、マツ枯れ被害の経過年を林分レベルでの枯死木の状況から判断した。また、マツの植被率に対する枯損マツの植被率を林外から目視することにより、現在のマツ枯れ被害の状況を求めた。また空中写真をもとに植生の分布状況の把握を行なった。 マツ林の斜面位置、種類組成、林分構造とマツ枯れ被害度およびマツ枯れ後の動態を明らかにするために、昨年マツ枯れ被害が発生した斜面の斜面上部および下部において10×10mを基本とした調査区を設定し、植物社会学的植生調査（階層別の種類組成とそれぞれの種ごとの被度・群度）、樹高1.3m以上の木本個体は樹種名を記録し、樹高(H)と胸高直径(DBH)、マツに関してはさらに地際直径(D0)を測定した。節間数からマツの樹齢の推定を行った。 1965年からの統計資料によると、マツ枯れは淡路島中部で発生し、北上と南下をしたことが確認された。1996年以降では南部の南淡町および西淡町の被害量が多く、増加傾向にあった（図1）。現存植生図から判断された1972年において、マツ林は南部で広い面積で分布していたが北部にも点在していた。1980年では若干の減少がみられるが、2000年時点では北部にはほとんどマツ林が分布しておらず、南部でも西南部の西淡町を中心として一部にまとまって分布するに限られるようになったことが明らかになった。 現在、道路に面した斜面が激害であるのに対し、道路から離れた斜面には無害林も分布しており、被害の面的推移が顕著であることが明らかになった。 現在被害を受けている斜面において、斜面上部のヒサカキタイプでは被害が少ないのに対し、斜面下部のマンリョウタイプでは枯死率が高いことが確認された（表1）。また斜面上部では約30年生のアカマツが優占しマツ林として維持しているのに対し、斜面下部ではコナラ林が優占していることが明らかになった。

ため池周縁部に生育する植物の侵入や生育を阻害していると考えられるクズPueraria lobata Ohwi を効果的に駆除、管理する手法を検討した。クズの生育状況を調べるためにため池の水位と光合成速度の関係を調べ、クズの他の種への侵入阻害を検証するために希少種であるフジバカマEupatorium Fortunei Turcz.の発芽に対するアレロパシー効果を検証した。その結果、ため池周縁部に生息するクズは、生育場所の水面からの距離の違いにより光合成特性が異なることやクズのフジバカマに対するアレロパシー効果を調べたところ、その発芽を制御することがわかった。

植栽樹木の健全度を手軽に評価できる指標として葉色が利用できるかどうかを検証するために, 異なる光条件下で生育した樹木の葉色変化とそれに伴う生理変化としてクロロフィル蛍光を測定した。その結果, 葉色の変わりにくい樹種では量子収率値(F_v/F_M値)に変化が見られなかったが, 葉色が変化する樹種では光条件の変化とともにF_v/F_M値も変化した。またそれらの樹種を分類すると植物の進化の過程において説明できた。これらのことから, 葉色は樹木の生理状態を表す指標として利用可能であると考えられた。

緑化植物6種について他感作用関係を調べるため, 発芽試験と混播試験の2つの実験を行った。発芽試験はシャーレを用い, 乾燥した植物体から水蒸気蒸留法により抽出した精油を使用して行った。その結果, 最終発芽率, 発芽開始時間や発芽速度などが対照区とは異なり, 他感作用の可能性が考えられた。混播試験では培養土を用い, 1つのポットに2種類播種し, 1ヶ月後に乾物重を測定した。その結果, ケナフとともに混播したアカクローバおよびイタリアンライグラスは, 単独で播種したときに比べ, その乾物重が有意に小さく, 他感作用の影響が示唆された。

ヘアリーベッチVicia villosa ssp. villosaを用い, 種子の「発芽」に対する他感作用の有無を実験的に調べ, 植物の他感作用を利用した植生管理の可能性について検討を行った。その結果, ヘアリーベッチの抽出液による他感作用の影響は, 同種のヘアリーベッチおよび他種のシロツメグサ, アカツメグサには影響を及ぼさないが, メドハギ, ケナフ, イタリアンライグラス, ダンコンドラに対してはマイナスの影響を与え, 種子の発芽を阻害する傾向があるということがわかった。このことから, これらの種を駆除する手段としてヘアリーベッチを播種するなど生物防除の可能性が考えられた。

兵庫県但馬地区の公共緑化空間において, 環境要因と公共緑化樹の健全度に関する調査を行った。その結果, 同じ調査地においても観測地点によって環境条件が大きく異なること, 特に日射量はその周辺環境や植栽樹種によって大きく異なること, 環境要因が原因でない生育不良木の原因としては物理的要因が考えられること, 根系の発達の仕方により倒木等の危険性も考えられることなどが明らかになった。よって, 今後, 公共緑地空間に置いて植栽を行う場合は, 植栽地の環境要因をあらかじめ測定する事が重要であることが示唆された。今回のような調査をあらかじめ行い, その環境に適した樹種を選定することにより, 最終的には植栽後の維持管理等に要する費用や枯れ保証に対する出費の軽減, 樹木の長期間の生育が望め, 結果的に経費を節減できるものと考えられた。

近年勇定枝や間伐材の処理が問題となっている一方, 樹木から放出されるフィトンチッドが人体に有効であることが知られている。本研究において公園緑地や街路で廃材を出す樹種についてフィトンチヅドの放出が認められ, その量は破砕が細かいおがくずにおいて最大であるが, 破砕程度と放出量の関係は樹種によって異なることが判った。また放出されるフィトンチヅドの構成は破砕状態によって割合が異なり, さらにおがくず状態でのみ放出されるフィトンチッドの存在が示唆された。廃材となる樹種が放出するフィトンチッドの特性が明らかにされたことから, フィトンチヅド効果に着目したウヅドチップ利用の可能性が確かめられた。

地域レベルで取り組むべき環境問題が顕在化しており, 解決のためには住民による地域環境の把握と住民の環境問題意識の向上が重要である。本研究では環境特性の一つとして気温分布を取り上げ, 公立小学校を観測点とし.教員の協力を得て等温分布図を作成する新しい気温調査方法を試みた。作成した等温分布図は地元の通説や農業生産地の分布と一致し, 調査に参加したことによる教員の地域環境に対する意識の向上がアンケートにおいて認められた。さらに年間4回の測定結果を公的機関における気温測定値と比較したところ高い相関係数が得られた。公立小学校参加型という本研究の手法は, 地域環境を題材とした環境教育方法として有効であるといえる。

シダレヤナギ (SaAix babylonica) の挿し穂を用い, ポリエチレングリコール処理により水ストレス (乾燥ストレス) を与え, さらに挿し穂の条件を変え, 根系発達過程の追跡調査および光合成速度の変化を測定し, 乾燥ストレスが挿し穂に与える影響を調べた。その結果, 水分が充分に供給された場合, 葉量が多いほど挿し穂の活着が容易であったのに対し, 強度の水ストレスを与えた場合は葉量が少ない方が活着に対し有利であった。また, 水ストレスが大きいほど光合成速度の低下にも影響し, 光合成が阻害される傾向が見られた。

シダレヤナギを用い, 異なる水ストレス条件下 (乾燥ストレス下) において, さし穂の条件を変え, 活着に及ぼすそれらの影響を調べた。さし穂は根系を観察するためにフラスコを用いた水挿しをおこない, ポリエチレングリコールを加えて乾燥ストレスを与えた。さし穂は葉数を調整した。その結果, 対照区では葉数の違いにより根系の発達速度が異なり, 葉が多いほど有利な結果が得られたが, 強度の水ストレスを与えた場合, さし穂に葉が多いと葉からの蒸散により根系および新芽の発達が阻害された。よって水ストレス下ではさし穂の葉量が少ない個体の方がさし穂の活着に対して有利であることがわかった。