高橋 輝昌

This paper describes the involvement of the residents of the Yamakiya district of the Kawamata town, a former evacuation area after the accident of Fukushima Daiichi Nuclear Power Plant (FDNPP), in the on-going research activities of the authors on the behaviour of radioactive caesium in the environment. By relying on dialogue, measuring radiation, and other collaborative practices, this involvement enabled a series of actions to be taken to resolve the challenges related to the recovery after the lifting of the evacuation order that were appreciated by the residents. The paper also discusses the effects of the interactive program led by the Yamakiya School organized by the authors in cooperation with the residents including among others lectures, voluntary works and radiological surveys on local issues. Based on the above, the authors make recommendations on the desirable form of relationship between residents and experts after an event of large-scale environmental pollution including radiological contamination. Through these activities the authors have also gradually changed their research approach.

We measured CO<sub>2</sub> emission rate from pruning materials by in vitro incubation under the optimum condition for microbial activity and estimated percentages mineralizable carbon to total carbon (mineralizable C ％) of various pruning materials (different species and parts), using kinetic analysis. Depend on the species and parts, i.e. fine branches (diameter<10mm), thick branches (10mm<diameter<30mm), or trunk, mineralizable C ％ were changed from 2 to 41％. These differences were reflected the C / N ratio of the pruning materials. Mineralizable C ％ were less than 15％, 15～20％, more than 20％ correspond to the C/N>100, 30<C/N<100, C/N<30, respectively.

ウレタン製土壌改良材を混入した芝生を利用した際の心理的効果について把握するために，ウレタン混入割合の異なる芝生地において，SD法による印象評価実験を試みた。芝生での利用行動として「見る」「座る」「寝転ぶ」「歩く」の4つを取り上げ，ウレタン混入割合と利用行動の関係について検討した。その結果，利用行動により印象が異なり，60 ％ウレタン混入芝を歩いた時に，20 ％混入区，0 ％よりも柔らかく感じることなどが明らかとなった。また，質問紙調査の結果から，求める芝生地の柔らかさは利用行動によって異なることが分かった。

里山林における樹木の放射性セシウムの不動化量を明らかにするため，福島県伊達郡川俣町山木屋地区において樹体各部位と土壌の<SUP>137</SUP>Cs濃度を調査した。有機物層の除去処理の影響について調査するため，WIPの考え方を用いて，材への <SUP>137</SUP>Cs の不動化量の推定を行った。コナラはアカマツより幹材の<SUP>137</SUP>Cs濃度が高く，放射性セシウムをよく吸収していた。コナラの樹体内の<SUP>137</SUP>Csは辺材部に分布し，樹幹の方向によって，大きく濃度が異なった。材の <SUP>137</SUP>Cs 濃度や不動化量は個体間のばらつきの影響によって統計的な有意差を検出できなかったが，林地処理区は対照区よりも低い傾向が見られた。したがって，林地のリター除去処理が樹体内の <SUP>137</SUP>Cs を低下させる可能性が示唆された。

In order to clarify the effects of urbanization on the chemical characteristics of forest soils, we investigated several surface soil chemical characteristics, including (1) carbon (C) concentration, (2) concentrations of exchangeable bases, (3) cation exchangeable capacity (CEC), and (4) soil pH of forests in the Tamagawa basin, Japan. We defined the road ratio as level of urbanization. Study sites were located in areas with varying levels of surrounding urbanization. Surface soil concentration of exchangeable bases (especially calcium and magnesium), percent base saturation, and pH (H2O) increased with an increasing road ratio; in other words, with increased urbanization, C and CEC were unrelated to road ratio. One reason for the observation of increasing exchangeable bases with increasing urbanization appears to be the deposition of dust. The increase in exchangeable bases concentration (and % base saturation) corresponds to increases in soil pH.

福島第一原子力発電所事故に由来する放射性セシウム (<SUP>137</SUP>Cs) の森林土壌と畑地土壌中の吸着様式を逐次抽出法を用いて調べた。その結果，水溶態はほとんど存在せず，交換態や有機態は，畑地では有機物層で13％，鉱質土層表層で9％あったのに対し，森林では有機物層で3％，鉱質土層表層で2％であり，有機物の量に関係なく，ほとんどの <SUP>137</SUP>Cs は生態系内を移動しにくい形態で存在していた。有機物層除去により，森林土壌表層の放射能は低下したが，その中での交換態や有機態画分の割合は増加した。

樹種の異なる9種類の剪定枝を粉砕し，微生物源としての堆肥を添加して14週間培養 (堆肥化) して，化学的・生物的性質の経時変化を調査した。C/N比は堆肥化開始時には40～60であり，堆肥化終了時には広葉樹で約25，針葉樹で30～45になった。堆肥化期間中の微生物活性は樹種によって堆肥化中に(1) 増加し減少する，(2) 増加し続ける，(3) 変化しない，の3とおりに変化した。糸状菌数は樹種によって(1) 1回だけ増加し，減少する，(2) 複数回の増減を繰り返す，(3) 培養開始後低下し続ける，の3とおりに変化した。放線菌数と一般細菌数は樹種にかかわらず堆肥化期間中に増加した後，減少した。

緑地の持続性を評価する指標について検討するため，持続的な生態系であると考えられる天然林と，都市域の造成緑地において，植物による有機物生産活性と土壌生物による有機物分解活性を調べ，両者の関係を比較した。有機物生産活性と有機物分解活性は傾斜20° 以下の天然林において高い正の相関を持ち，グラフ中で右上がりの線を描き，この線は持続性の指標となり得る。ある緑地における有機物生産活性と有機物分解活性の関係をグラフ上の点で示した場合に，点がこの線上にあれば，その緑地は持続性を備えている。造成緑地では有機物生産活性に対して有機物分解活性が低く，持続性に乏しいと考えられた。

雑草抑制に適した不要植物材由来の木質チップ材 (チップ材) の敷き均し方法について検討するため，様々な方法でチップ材の敷き均しを行い，3年後にチップ材の分解状況と施工後に侵入した植物の組成や現存量を比較した。敷き均しに使うチップ材の粒径，チップ材敷き均し後の砂散布の有無，敷き均し後の転圧の有無の組み合わせにより，6つの敷き均し方法が採られた。植物現存量が無施工 ( 裸地) と同等以下であったのは，細かいチップ材を用い，転圧して，砂散布を行う方法であった。この方法により，チップ材層の通気性が低下し，土壌生物によるチップ材の分解が抑制され，植物の生育が抑制されると考えられた。

福島第一原発事故被災地の丘陵地広葉樹林斜面で O 層の除去試験を行い，森林内の空間線量率と土壌放射能，森林外への放射性セシウムの流出の変化を調べた。 L-F 層除去区は 1m の高さの空間線量率が 73～76 ％に低減した。 L-F-H 層除去区は 1m の高さの空間線量率が 47.7 ％に，有機物土壌層―深さ 8cm までの鉱物土壌層に含まれる放射能が 13.7 ％にそれぞれ減少した。 L-F-H 層除去区の土砂流出は著しく増え，処理直後の林床に存在した <SUP>137</SUP>Cs に対して林床処理後約 5ヶ月間の流出率は 9.65 ％となった。 L-F 層除去区の同流出率は 0.64～0.69 ％で，対照区の 0.08 ％より大きかった。林床処理を行った区から流出した <SUP>137</SUP>Cs の 96 ％以上はリターと土砂でありこれらは試験区末端に設けた柵によって堰き止められた。堰き止められずに森林外へ流出した <SUP>137</SUP>Cs のうち植物に吸収されやすい溶存態の濃度は対照区で 9.5 Bq/L であるのに対し，L-F 層除去区で 3.6～6.5 Bq/L，L-F-H 層除去区で 2.1 Bq/Lと低減した。

In order to estimate the amount of carbon dioxide emission from pruning materials which were spread over the soil surface, we investigated the characteristics of carbon mineralization in pruning materials. We continuously measured carbon dioxide evolution from the powdery pruning materials mixed with soil as source of microbe under optimum conditions for microbial growth for fifty one days, and estimated C mineralization potential in pruning materials using kinetics modeling. It is estimated that 17 - 19% of carbon contained in pruning materials was mineralized over the fifty one-day period. From the result and previous studies, the estimated percentages of residue, humified and mineralized carbon originally contained in the pruning materials were approximately 50%, 30% and 20% respectively.

屋上植栽基盤における剪定枝由来堆肥の利用可能性を検討するため，剪定枝由来堆肥のみの土壌基盤 (以下，剪定枝)，園芸培養土のみの土壌基盤 (以下，培養土)，剪定枝と培養土を重量比 1：1 で混合した土壌基盤 (以下，混合土) の 3 種類の土壌基盤の調査を行った。千葉大学園芸学部松戸キャンパス内 5 階屋上で，それぞれの土壌基盤を充填したプランターにおいて，葉菜類 (コマツナ，チンゲンサイ，リーフレタス) と草本類 (ストック，ビオラ，ハボタン) の生育調査を行った。調査結果から，剪定枝でも培養土と同程度の生長が認められたため，剪定枝由来堆肥は，軽量で環境に配慮した屋上植栽基盤として利用することが可能であることが示された。

公園・街路樹等の管理で発生する植物廃材を原料とした堆肥（以下，木質系堆肥とする）の利用促進，生産管理体制の一助とするため，同堆肥を生産・販売している東京都町田市の町田市剪定枝資源化センターにおいて利用者へヒアリングによるアンケート調査を行った。同センターで販売している木質系堆肥は植物廃材 100％のため植物の生長に必要な養分が少なく，そのままでは肥料として用いることが難しく，多くの利用者が独自のアレンジを行った上で使用している。家畜糞や油粕などと同堆肥を混合した土壌改良材としての利用が主であるが，果樹のマルチング材として用いる例，畜舎の敷物とする例，発酵熱をビニルハウスの熱源として利用する例などユニークなものが見られた。

竹繊維膨軟化緑化工法は植生基材吹付工の一種で，膨軟化処理を施した竹チップを他の資材と混合して法面に吹付ける。本研究は，膨軟化竹チップの法面緑化資材としての有効性を評価する一環として，CEC，交換性塩基量，塩基飽和度，EC，全窒素含有率，C/N 比を調査した。調査の結果，施工後降雨がほとんどない状態が続いた場合，バーク堆肥主体の植生基材において塩類が過剰な傾向が見られ，これらの流亡や濃度障害が起こる可能性が示唆された。しかし，植生基材に一定量の膨軟化竹チップを混合することで，この問題を軽減・防止することができると考えられ，資源の有効活用，環境負荷の軽減という点で，膨軟化竹チップの法面緑化資材としての有効性が示された。

近年の法面緑化では，堆肥化，チップ化した現地発生木材の基盤材としての活用が行われているが，植物の生育阻害などの問題が懸念される場合があり，導入技術には検討の余地がある。また，緑化目標の達成度は植生調査のみから測られることが多く，基盤や他の生物について経年変化を調べることは少ない。自然回復緑化への施工法の変化に対応するには，基盤や土壌生物の変化について調査し，物質循環系の形成や生物相の多様化といった観点から，法面緑化地を評価することが有効であろう。そこで，膨軟化処理を行った木材チップを施用した法面緑化の特性を，植生，植栽基盤および土壌生物について施工後6 年目までの変化を定量的に把握することで検討した。結果として，施工後5ヶ月でC／N 比が平均約40 から約30 まで下がり，植生被度は施工後15ヶ月で平均70％ を超えた。本工法では少なくとも施工後4 年で植物量，C／N 比は安定したが，施工後3ヶ月間の植物量が少ない期間に，窒素溶脱が確認された。微生物活性は施工後一定の値で維持され，植物の増加に伴う物質循環系の形成が推察された。ミミズの増加と基盤の理化学性や植生状況の関係は説明できなかった。

都市緑地で発生する剪定枝の活用を検討する一環として，木質系廃材を主原料とする堆肥 (木質系堆肥) の水田への施用が水田土壌の化学的性質に及ぼす影響を分析し，水田土壌からのメタンフラックスの発生量を，既往の土壌改良資材と比較して分析した。木質系堆肥施用によって，土壌の全炭素濃度，陽イオン交換容量，交換性Ca，Mgが高まりやすかった。また，木質系堆肥の施用履歴の異なる3つの水田において，メタンフラックスの違いを調査した結果，メタンフラックスは木質系堆肥施用によって増加するが，他の土壌改良資材を施用した際と比較して特に大きくはならず，施用後2年目以降に減少した。

剪定枝葉を粉砕した生チップ，堆肥化作業を開始してから1ヶ月後，2ヶ月後，4ヶ月後の各試料について微細構造を電子顕微鏡で観察した。画像解析の結果，堆肥化が進むにつれチップや堆肥の表面の凹凸の数，凹凸の大きさが共に増加していた。凹凸の数や大きさが増加することから表面積が増加することが推察される。この表面積の増加が既往の研究で明らかになっている保肥力の増加にも影響していると考えられる。

日本の森林生態系における物質循環と森林施業の関わりについて, 既往研究をレビューした。これまで, 森林伐採が物質循環や水質形成に及ぼす影響については, 伐採後に樹木の養分吸収が低下することによって, 河川へ硝酸態窒素が溶脱することが示されてきた。一方, 北海道北部における伐採後の林床植生による窒素養分吸収や, 関東北部での火山灰土壌における硝酸吸着, 流域水文過程に伴う河川水質変化など, 日本における特色あるプロセスについて報告されている。また, 急傾斜地における森林施業の結果として斜面崩壊が生じることで, 流域生態系の水文・水質形成過程が影響されることも示唆された。さらに, 河畔緩衝域での窒素除去, 河川流路内での栄養塩スパイラル, 里山における森林管理と物質循環変化など, 生態系境界域での研究が重要であることが指摘されている。今後は, 地域ごとの特性を考慮に入るとともに, 施業影響下での物質循環モデルのパラメタリゼーションなどをさらに推し進めることが重要である。

木質系の堆肥を耕作地土壌に混入したときの土壌改良効果について検証した。有機物資材の施用履歴の異なる2つの耕作地において，それぞれ木質系堆肥を120 m<SUP>3</SUP>・ha<SUP>-1</SUP>(少施用区)と240 m<SUP>3</SUP>・ha<SUP>-1</SUP>(多施用区)施用した調査区を設け，土壌の化学的・生物的・物理的性質を調査した。堆肥施用によって，交換性塩基濃度，塩基飽和度と微生物活性が増加する傾向にあった。堆肥の施用による炭素濃度，窒素濃度，陽イオン交換容量，細孔隙量，最大容水量の増加傾向は，過去に有機物資材をあまり施用されていない耕作地土壌で明瞭であった。以上のように，木質系の堆肥には畑土壌の改良効果があり，有機物含有量の少ない畑土壌で特に顕著であった。

The effects of selective cutting management on the characteristics of nutrition dynamics of coppice forest ecosystem that had been indicated by soil carbon contents and soil microbial activities were investigated in Noyama-Kita-Rokudoyama Park,Tokyo.And the suitability of the selection management cycle that had been established 20 years were examined.The soil carbon contents and soil microbial activities were decreased after selective cutting and restored to the same level with before cutting within 10 years.Therefore,it was concluded that present forest management cycle (20 years) was enough for restoration of the ecosystem,and was suitable for maintenance of nutrition dynamics.

Because of difficulties in estimating the carbon fixation rate, we alternatively investigated the C content of the soil in 19 urban parks in the Tokyo metropolitan area. The C content of the soil under three vegetation types was measured: grassland/ turf ("turf"); tree-planting area with plant management (with weeding and removal of fallen leaves) ("tree-planting area"); coppice or tree-planting area without plant management ("coppice"); bare land was used as control. Average C contents of turf, tree-planting area and coppice were about 82, 79 and 120 Mg-C ha(-1), respectively, and were larger than the C content of trees in an urban park, as estimated in previous studies. The results indicate that the soils of urban parks function as a C sink.

土壌改良資材として注目されているミミズに関する基礎的知見を得るために,植生の違いとミミズの生態の関係について調査した。様々な植生タイプの調査地で約1年間,ミミズの個体数を調査した。ヒノキやマツ由来のリターの多い調査地ではミミズはほとんど生息せず,スギや落葉広葉樹由来のリターが多い調査地では多くのミミズが生息していた。また,常緑樹の調査地では越冬しやすく,落葉樹や草本の調査地では越冬しにくいと推察された。同調査地の土壌性質の分析の結果,ミミズの少ない調査地土壌の交換性Ca含量が少ないことがわかった。また,ミミズの数と微生物活性および糸状菌数との間にトレードオフの関係が見られた。

千葉県松戸市において,落葉広葉樹の街路樹を対象に,街路樹の生育状況と植栽基盤土壌の理化学的性質を調査し,それらの関係について検討した。浅根性の樹種では深根性樹種に比べて土壌深30cm以深の土壌硬度が大きかった。健全度の高い街路樹の土壌は低い街路樹よりも有機物含有量が多く,表層土壌の硬度が大きい傾向にあった。健全な街路樹は根系の発達によって,表層土壌を締め固め,また,樹木から土壌への有機物供給も盛んであると推察された。

緑地の樹木管理で発生する剪定枝葉をチップ化して公園に敷き均した際の,敷き均し後経過年数の違いによるチップ材の分解特性とチップ材下の土壌の化学的性質の変化を調査した。その結果,チップ材の分解特性は敷き均し後2〜3年で最も活発になり,有機物分解によって植物に可給態養分を供給するチップ材の効果は敷き均し3〜4年目で弱まることが示唆された。

近年顕著である,千葉県の九十九里浜のクロマツ防風林の衰退の原因を明らかにするために,クロマツ林の密度と土壌の理化学性や地下水水質との関係について検討を行った。その結果,衰退の激しい内陸部林帯において,土壌が肥沃化していることが明らかになり,それに伴い樹勢の低下やマツ材線虫病の疾病が拡大し,クロマツ林が衰退している可能性が示唆された。また,内陸部林帯では広葉樹や林床植生の侵入・定着が進行しており,被圧と天然更新の阻害も衰退の一因である可能性が示唆された。なお,地下水とクロマツ林の密度に明確な関係は見られず,水位・水質ともに衰退の原因である可能性は低いと考えられた。

We investigated the changes in chemical and biological characteristics of composting of plant waste from pruning to obtain the fundamental knowlege for planning objective decision of composting stage. The composting was carried out using addition of compost as submaterial and frequently airing. The composting process was devided into three stages. In the first stage, increasing of humus concentration, decreasing of easily decomposable organic matter, increase and decrease of microbial activity and losing inhibition of germination were founded. In the second stage, increasing nitrogen concentration and exchangeable bases and increase and decrease of microbial activity were founded. In the third stage, slight decreasing of exchangeable bases were founded. Therefore, humus concentration were available for the index of end of the first stage. It is possibe that microbial activity was available for the objactive index of composting stage by combining with humus concentration or period of time of compostiong.

不要植物材由来のチップ材を地面に敷設・転圧することによる雑草抑制効果の検証とそのしくみの解明，および有効な施工法について検討することを目的とした．チップ材敷設前の根系を含む表土除去の有無，チップ材の敷設厚（4段階），チップ材敷設後の砂散布の有無の各要因を組み合わせた16の施工区を設け，各施工区の雑草の発生状況，土壌環境，チップ材の分解特性を調査した．雑草は光の遮断の他，チップ材の発酵熱や酸素濃度の低下によって抑制されると推察された．雑草を長期にわたり抑制する最も有効な施工法は，根系（表土）を残してチップ材を200mm以上の厚さに敷設し，チップ材表面に砂を散布する工法である．

ノシバによる芝生に,不要植物材由来の堆肥,砂,堆肥と砂の混合物による目土を行い,芝草の生育への影響を調査した。目土資材の違いは芝草の草丈に影響し,SPAD値(葉色)には影響しなかった。芝草の草丈伸長は堆肥を用いることで促進され,施用量を10Lm^<-2>にすることで顕著に促進された。不要植物材由来の堆肥を芝生の目土資材に使用することは,芝草の生育を良好に保ち,緑地からの不要植物材を活用するための有効な手段といえる。

ミミズを用いた土壌改良に関する基礎的知見を得るために,アルカリ土壌に対するミミズを用いた土壌改良の有効性と,ミミズと微生物資材を共に土壌へ投入することによる相乗効果の可能性を検討した。アルカリ土壌や微生物資材を混入した土壌にミミズを投入し,土壌の諸性質の変化と苗木の生育特性を調査した。その結果,アルカリ土壌では,ミミズによる土壌改良効果は認められなかった。また,ミミズと微生物資材を共に投入することによる,大きな土壌改良効果が示唆された。

アズマネザサが下層に優占する半日陰地と樹林内で下刈り,落ち葉掻き管理を3年間行い,土壌中の無機態窒素量とアズマネザサの窒素利用特性およびアズマネザサ現存量の変化を調べた。下刈りの結果,半目陰地・林内ともに地上部の現存量は減少する傾向が見られた。地下部現存量に下刈りによる変化はなかったが,落ち葉掻きによって減少が見られた。表層土壌の全窒素含有率は半日陰地の下刈り区と下刈り+落ち葉掻き区で減少する傾向が見られた。土壌中無機態窒素は,半日陰地,樹林地ともに処理開始後3年目に,放置区,下刈り区,下刈り+落ち葉掻き区の順に低い値となった。管理方法による植物体の硝酸還元酵素活性の違いは見られなかったが,土壌中の硝酸量や受光条件により酵素活性が変化していた。樹林地では上層が落葉する冬期に硝酸還元酵素活性が上昇しており,窒素利用の面からは秋季の下刈りがササの抑制に効果があると考えられた。

林齢および樹種の違いが森林生態系の有機物動態に及ぼす影響を明らかにすることを目的に, 関東地方の13, 21, 34, 48, 66, 93年生の同一斜面に隣接したスギ林およびヒノキ林において, 林床被覆率, リターフォールとA₀層の乾重, 鉱質土壌の炭素含有量を比較した。年間のリターフォール量はスギ林では林齢の増加につれて減少し, ヒノキ林では林齢にかかわらずほぼ一定となった。ヒノキ林の土壌中に混入した針葉は1.5～7.3Mg ha^-1であり, 林齢にかかわらずスギ林よりも多かった。土壌中の針葉量を加えたA₀層量はスギ林とヒノキ林で概ね同じとなり, 13～34年生にかけて増加し, 34年生以上で一定となった。リターの滞留時間 (A₀層量/年間のリターフォール量) は林齢の増加にともないヒノキ林では短くなっており, スギ林では長くなっていた。土壌の炭素含有量には林齢の増加にともなう一定の変化や樹種による明確な差がなかった。以上のことから, ヒノキ林ではA₀層での有機物分解がスギ林よりも盛んであるにもかかわらず, 土壌中の炭素量がスギ林と違わないことから, リターの無機化がスギ林よりも活発であることが示唆された。