北 陸 の 植 物 第15巻第1〜3号 昭和41年11月
右 手 和 夫 籍 三 原 山 に お け る 熔 岩 の 風 化 と 植 生 形 成 との関係
K・UTE.:RelationsbetweenFormationofVegetationandWeathering ofLavaatMt.Mihara
I ま え が き
伊豆大島は,ほとんど火山噴出物からなり,構成岩石は,主としてソレイアイド質玄武 岩であるoこの島のフロラについては,すでに調査研究が行なわれ4〕 約600種の存在が 知 ら れ て い る 。 ま た そ れ 等 の 分 布 に つ い て も 新 し い 熔 岩 上 , す な わ ち 三 原 山 の カ ル デ ラ,および火口付近では無植生帯を形成し,噴出後永い風化期間を経過した熔岩上には多 種類の分布が知られている。
筆者は,火山噴出物の風化程度,すなわち風化期間の長短と,植物の定着との間に有機 的な関係があるものと推定して,その解明を試みた。
本調査研究の遂行にあたって終始御懇篤なる御指導をいただいた鎌田悦男先生,鈴木時 夫失牛並びに田川日出夫先生に対して深甚なる感謝の意を表する次第である。
I Ⅱ 調 査 地 概 要
0}豆大曲は,ほぼ│リ錐形の火山脇で,その面積,体積は,それぞれ92km2,23km3で,
今なお火山渦動を統けている。噴火記録によると,こ出1.500年ほどの期間に大量の噴出 物と熔職を噴出したl噴火が12回あり,各大噴火はいづれも数年程度で終っている。三原山 は,たび重なる噴火により火口原,内・外輪山を形成し,典型的な三重式成層火山をかた ちづくっている。このうち火口原,カルデラの地域は火山噴出物の風化が充分でなく,火 山砂および火山礫が推積しているためいまだ多くの種類の植物の侵入および定着を見るに 至らない状態にある。三原山の火山噴出物は(Tablel),一般に噴出時代ごとに異なった 分布を示すので,それらを順序立てて整理することができる。中村氏は,古期居,差木地 牌,野端居,湯場1群の4地)樽に区分している。また火山活動史によって,4地層を時代別 に,,IIM,"1期,鋪2期,館3期に区分している。こうして繊別された地)櫛をさらに,
14股附に地l啓と,l,‑期のⅢ職物を分けているo(Tal)le2)熔器成分についてみると,Y,, Y2,Y3の成分は,共に共通性を郡し,一般の玄武岩に比較してCaOに富み,アルカリに 乏しく,常に過剰のSiO2の量が目立ち,しかもK20は劣り,FeSiO3に富むことが指摘 されている。
降水量についてみると(Fig.l),年間降水量は3200mmで,日本でも2,3番目という 多雨を記録している。その主な多雨期は,6,8,10月の短期間にみられる集中豪雨が大き な部分を占めている。年平均気温は,8月が最高で24.6。C,2月が最低で5.7°Cで,年平 均気温は15.5。Cで,秋冬季は暖かく海洋性の気温変化を示している。
*東京都立大島尚等学校OshimaHighSchool,TokyoPrefecture
Novemberl966TheJournalofGeobotanyVol.XV・No.1〜3
TablelAbbreviatedmarkandthedistributionoflavaflowinvolcanicisland
ofOshima,rearrangedfromNAKAMuRA(1963)byhiscourtesy.
IearthernwareDatingby (yrs.)
Intervalof eruptlon
<vrs.)
、ヴ〆
Crater andlava ofcaldera Mainarea
oflaval distribution
Mark Recordof eruptlon
Division ofaction
弘今|砥竺一
○
n 句
I 。イ
1950 1912 1777 1684 1552 1421
○ 135
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Y5 131 、 ノ
○
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Eruptionof KouzuRhima
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'ble2Abbreriatedmarksoflavaflowsandthechemicalcompositionoflava quotedfromMoRIMoTo,KosAKA(1951)byhiscourtesy.
Y2 Y3
Y, Mark
TaishO AnPi
Nameoflavaflow ShOwa
1912 1777
Eruptedyear 1950
35|地いい函岬函唖唖恥恥唖皿岬
︵韻︶屡屯こOpO君の○島国○︒冒冒翼︒ |
52.43 13.48 4.60 10.02 4.78 10.23 1.99 0.52 0.33 nd 1,39 0.31 52.53
15.25 2.69 10.57 4.54 10.76 1.86 0.43 0.41
1
, q
0.74
().24
0066451390190359ワ﹈666307241●●句■■■■■凸■■6●ワー5ワ︼0491000010511
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I
昭和41年11月 北 陸 の 植 物 第15巻第1〜3号
30
麺
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●L芭伊4シ●窄少長α﹄︐
。
3 0 0 4 o o 5 p 0 9 W
◎ lOO 200
Precipitation(mm)
Figl.ClimographatOshima,observedatOshimaweatherobservatorystation
風向頻度についてみると(Fig.2)年間の主な風向は,北東と南西で,強風が吹くのも やはり北東と南西である。これを月別に見ると1月は,南西および西南西,2月,3月 は北東,4月から8月の春夏季は南西,9月は南西,北東相半ばし,10月から11月の秋 季は北東,12月は北東,南西相半ばしている。南西と北東が圧倒的に多く,その他の風向 は目立って少ない。また平均風速8.1mという値からいかに強風であるか容易に推定でき る。
一般的気象条件としては,年間の気温較差が少なく温暖多雨多湿のため植物の繁殖,生 育には充分な条件が催えられているといえるが、一方土壌が砂質で風蝕が激しく,かつ地
表面は乾燥状態におかれている期間がながいといつ N
た不良条件をもっている。
I I I 調 査 方 法
(Fig.3)は,本島の地層分布を整理したもので
(中村),本試験の調査はこのように識別された地 層 を 対 象 と し て 行 な っ た 。 w
調査は,Y,,Y2,Y3について行なった(Fig.4)。
Y,(1950年),Y2(1912年)の熔岩上には徐々に植 物の侵入定着が認められるので,調査地域として好 都合の条件を備えているということができる。調査
都 合 の 条 件 を 備 え て い る と い つ こ と が c き つ ・ 銅 食 S
期間は19罐年。19W1年で。調査方法は1stfmri当りFig2.Windrosethroughout
lml2方形区を5ケ所選び各方形区内に出現する植 theyearinOshimaquoted 物の密度,被度を測定した。 fromOshimaweatherobse‑
I V 結 果 r v a t o r y s t a t l o n .
Novemberl966TheJournalofGeobotanyVol.XV・No.1〜3
Y,,Y2,Y3熔岩上の採集地点から得られた植物 の種類は,15種類であった。これら植物の定着,群 落の形成について,Y,についてみると(Table3), 内輪山附近の熔岩凸凹面,熔岩の亀裂を生じたとこ ろにキゴケ,スナゴケがわずかに認められ,熔岩流 を下降した中腹ではシマタヌキラン,ハチジヨウイ
タ ド リ , オ オ シ マ カ ン ス ゲ , ハ チ ジ ヨ ウ ス ス キ , ハ コネウツギ,オトコヨモギなどがかろうじて散生す ることがみられる。熔岩流の末端には,中腹と同じ 植物の種類であるが定着はやや安定度を増している ようである。
内輪山附近の(Y,)熔岩の風化度は全く初期の 段階で,熔岩に亀裂が生じ,この亀裂部は風によっ て砂礫が堆積し,この部分を中心として植物が付着
〆
〃
している(Platel,A),中腹においては前述の風化Fig3AmapshOwingthe
distributionoflavaflowsand はやや進んでいるようである(Platel,B)。Y,にお
topographyofthevolcanic ける植生構成は,コケーイタドリの群落である。密 islandofOshima.
度,被度は,一般的に低い値を示し,イタドリが優 占種である。
Y2の熔岩流では(Table4),熔岩の表面風化は 1段と進み亀裂部が大きくなり,その割目には砂礫が
堆 積 さ れ て い る ( P l a t e l , C ・ D ) 。 塵 、
僧O"tsiと柄・劃8
尋麓、.淀
、
、
内輪山附近から中腹までの間に認 められる植物は,6種類でY,の 植生構成と同じであるO中腹から 末端においては,オオバヤシヤブ シ , ヒ サ カ キ , ハ チ ジ ヨ ウ イ ポ タ などが出現,定着する。内輪山から 中腹は,部分的には急傾斜で傾斜 方位が北東にあたるため植物の定 着が全く阻害されているが,全般 としては,植物の種類は除々に多 くなり草本類から灌木類の群落に 更遷される段階である。Y2にお ける植生構成は,イタドリーオオ バヤシヤブシの群落である(Plate
、
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一
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バヤシヤフシの評洛である(lr'lateFig.4Amapshowing I,E)。そして,イタドリが優占種stratumdivisionofMt
soiland thebarrer
Mihara.
北 陸 の 植 物 第15巻第1〜3号 昭和41年11月
Table3Floristiccompositionmeandensityperquadratofthevegetation developedontheY,lavaflows.
Lavaflow Y,
N u m b e r o f q u a d r a d s l 2 ! 2 1 2 1 6 MountRin
Insideringl&ig Termin"dendlTotal Mark
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49 7
bl且Sn鉦刀調n超eyDt
nsl− Cover Cover
十
十
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Woodyspecies S#"goc""/o""""加 Poノy"j吻拠加 沈沈""eL.
Caγe允o〃"比j
Rey"o"かjaj"o"ic"var.
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B郷兆"S池j"o"y"αvar.
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Caγ 0s〃沈g"sis.
Mis""鋤"sco"W"sα雌s
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De"た""e"α"form.0"α〃S Aγオgwisi"j"o""
PoIys"c""加加〃" "γ"腕 E"g"o〃α""zJ"s
Ca/α"αgJ'os"sα"加獅"α〃s NumberofSpecies
52 −1一一68
68 8
2 5 7
Table4Floristiccompositionmeandensityperquadratofthevegetation developedontheY21avaflows.
Lavaflow Y2
くり
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Numberofquadrads
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Woodyspecies Sf"eoc""Jo"""f""z
Po〃〃ic""" 加加""gL Cαγ oだ"加j
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B""s"i"op"y〃αvar.
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Caγ"os""e"sis
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Novemberl966TheJournalofGeobotanyVol.XV.No.1〜3
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De"だ""e"""form.0"α〃s Aγ彫加 αね力o"jc"
Po/ys"cん"加加〃〃 " 勿加 E"gW'o町α""""s
Ca/α碗α〃os"sα"f" "α〃s Numberofspecies
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│
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Table5Floristiccompositionmeandensityperquadratofthevegetation developedontheY31avaflows.
Lavaflow Y3
2 1 2 1 2 1 6
Numberofquadrads
InsideringlmountainsidelTerminalendITotal
Mark
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Woodyspecies Sf"eoc""Jo〃 "オ"加 Po/yかfc"""CO沈獅"EL.
C""0〃"60j
Rey"o"かjα血,0"iC"var.
"αc"dyo"sis B""sJMi"""y〃αvar.
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C"e"os鰄加g"sis Miscα"j""sco"m"s "s D〃"""s"yオ"γCSOγα
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De"z""e"〃αform.0"α〃s Aγ花加isi""jo"ic"
Poノys"c""加加/y6/ep"""加 E"g"o〃α""""s
C"/α加α〃 〃sα"f"加"α〃s Numberofspecies
97
一一皿一卵一一m−22−−5
2.0 1.0 105
44
0.9 390 117 0.6
10 5.0
1
22 十十
5 2
であるがY,より密度,被度は増加している。
Y3地の全体の約殆が砂漠状で(Table5),地表面は岩と砂礫で覆われている(Platel G・H)。内輪山から下方にむかって急傾斜しており,風雨によってたえず表面が風蝕さ れ,表面の砂礫は不安定な状態にあって植物は全く認められない(Platel,F)。しかし,
中腹から末端にかけてやや緩やかな傾斜となる。岩と岩の間,表土が蝕侵され凹地となっ たところには点々と株状になってイタドリ,オオシマカンスゲなどが定着している(Plate
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北 陸 の 植 物 第15巻第1〜3号 昭和41年11月
1,1)。Y3の末端部は外輪山と接し,この部分では外輪山側から植物が侵入,定着してい る。主な植物は,オオバヤシヤプシ,ヒサカキ,ハチジヨウイポタ,オオバグミ,シマヘ クソカズラ,サルトリイバラ,アツバスミレ,ハチジヨウアキノキリンソウ,イガアザ ミ,ヤクシソウ,ハマコンギク,イワニガナなどの草本類および潅木類の存在が認められ るoY3地における植生構成は,イタドリーオオシマカンスゲの群落である。そして植生 の密度,被度は低い。
V ま と め
熔岩の風化には物理的,化学的要因が関与し,両者の種々な組合せによって土壌生成が 進行する。この試験で対象としたY,,Y2,Y3の風化期間を士壊生成作用の全コースから 見れば物理的風化を主とした土壊の母材の形成期間に相当するものと考えられる。Y,の 熔岩に亀裂が生じる時期を風化の初期段階とすると,こ国では熔岩自体は植物の生長にと って,培地(medium)としての役割よりも,むしろ,容器としてこの役割が大きいとも 云えるようであぞ。このような観点から,得られた結果を通覧すると,Y1の風化期間は 約37年間で,熔岩の亀裂部に火山灰,火山砂礫が堆積し,こ畠に風によって置床された種 子が発芽定着するoY2では風化期間172年で,亀裂部はさらに拡大され,また一部では熔 岩は小単位に分割されて,堆積場所の容量がさらに大きくなる。さらに,Y,の段階で植 物が生育した結果,植物の生育環境がY,時よりもさらに改善されて多種類の植物の定着 が可能となったものと考えられる。
Y3地は,急傾斜,風当りが強い,亜硫酸ガスが下降停滞するなどその他の物理的風化 要因によって熔岩の小単位えの分割はさらに進む,しかし,この結果は容器としての役割 を果しえなくなり,さらに,風蝕による砂礫のたえざる移動によって植物の定着はY2よ りも困難になるものと考えられる。
しかし,Y3に相当する風化期間をもつ熔岩がすべて,この段階を経るものとは考えら れない。たまたま,本試験で観察の対象としたY3の地形がこのような結果をうんだもの と考えられる。
Yx,Y2に分布する植物を環境との関連でみると,乾燥と強風に耐える体制をもつシマ タヌキラン,ハチジヨウイタドリ,オオシマカンスゲなどが優占している。
Sumnnary
Thisreportdescribesrelationsbetweenformationofvegetationandweatheringof
lavaatMt.Mihara.
Iiisinterestingtofindthatdroughtanddryresitivevegetationconsistingof Cα 卯0だ"加iFRANcH,&y"ひ"yかjα血加"""var."""dy""sisMIzusHIMA, αγ 彫加e"sisNAKAIisoccupyingthatplace37yearsaftereruptionofMt.
Mihara.
要 約
三原山における熔岩の風化と植生形成の関係について,噴火後37年の経過をみるに未だ 乾燥と強風に耐えるシマタヌキラン,ハチジヨウイタドリ,オオシマカンスゲのみが優
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Novemberl966TheJournalofGeobotanyVol.XV.No.1〜3
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北 陸 の 植 物 第15巻館1〜3号 昭和41年11月
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(A)三原山カルデラ内のY,の熔岩上(内輪山附近)の植生o主な種類はコケ,ハチ ジヨウイタドリである。(B)三原山カルデラ内のY,の熔岩上(Y,の中腹)植生。主 な種類は,シマタヌキラン,ハチジヨウイタドリであるo(C)三原山カルデラ内のY, の熔岩上(Y,の未端)の植生。主な種類は,シマタヌキラン,ハチジヨウイタドリなど である。(D)三原山カルデラ内のY2の熔岩上(Y2の中腹)の植生o主な種類は,ハ チジヨウイタドリ,ハチジヨウススキ,オトコヨモギ,ニオイウツギなどであるo (E)三原山カルデラ内のY2の熔岩上(Y2の末端)の植生。主な種類は,オオバヤシヤ
ー 4 8 −
November 1966 The Journal of Geobotany Vol. XV. No. 1~3 ブシ, オオシマカンスゲ, ハチジヨウススキ, ハチジヨウイタドリなどである。(F) Y3
砂漠地帯の火山灰・火山砂際の風蝕状態, 内輪山より下降して中腹地の侵蝕地で植生は不 毛な状態である。(G ) Y3砂漠地帯の火山灰・火山砂礁の断面, 地表面から下層まで火 山灰・火山砂礁の堆積層である。(H ) Y3砂疎地帯の火山灰・火山砂礁の断面, 地表か ら下層まで火山灰・火山砂礁の堆積層である。〔I) Ya砂漠地市の椋生。 主な鮪類は,
オオシ7カンスゲ, ハチジヨウイ空ドリなど株状lとなって点々と位入, 定着している。
参 考 文 献 1. 大島測候所 大島気候表(1951 1962) 2. 吉井 義次 植物群の観察(1951) 3. 久野 久 火山及び火山岩(1962) 4. 常谷 幸雄 大島の植生景観と植物(1961) 5. 鈴木I侍夫 生態調査法(1953)
6. 田JI旧H:l夫 桜島の火山植生の研究I (1964) 7. 手塚 泰彦Jap. J. Bot. 17. 371 402 (1961) 8. 東京都教育委員会,伊豆七島学術調査報告(1957) 9. 中村 一明 科学,33. 141- 147 (1963) 10. 沼田 真植物生態学〔日(1944〕
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13. 森田 修二土壊学汎論(1951〕
- 49ー