２

原著論文士壌呼吸速度の教材性と環境教育的効果に関する検討福田直
埼玉県立自然史博物館

StudyonthemethodofenvironmenlaIdiagnosisbysoiIrespiration
andstudent1sreaction
ＴａｄａｓｈｉＦＵＫＵＤＡ

ＳａｉｔａｍａＭｕｓｅｕｍｏｆＮａturalHistmy（受理日1997年１月23日）

Today,ｔｈｃｐにscTvationo「naturalcnviJDnmcntisslmngIyadvocatcd･SoiIistbchabitatofIivingorganｉｓｍｓｉｎｎａＩｕ妃．But,peopIchavelitUeintcIEstinsoillbrbecauseitisdimcultfbT1hemtounde応ｔａｎｄｉＬ

ＳｏｉＩ正spianionwascaIcuIatcdbylhcmにofCO2cvoIulionImmsoilobIaincdIinomvanouslocations・ｎｌｅｄａｌａｆｂ「ｓｏｉｌにｓｐｉｍｔｉｏｎｗａｓａｂＩｅｔｏｓｃｒｖｅａｓａｎｉｎdicatoro「environmentaIdiagnosis･Ithasbccndcfinmelyshowｎｔｈａｔｓｏｉｌ１ＥｓｐｉｍｔｉｏｎｉｓａｂＩｃｔｏｉndicatca］iveordcadcnvimnmenLStudcnls
inteにｓｔｅｄｉｎｓｏｉＩ晒spiraUonobscwedthcqualitiesorvanoussoilbymcasuTingofsoiITcspimtionasan
cnvironmcnIalindicator･SoilwiththeplcntyofmicTDorganismandhumusshowsacIiveJcspiralion･ａｎｄｄｙｉｎｇｏＴｄｅａｄｓｏｉｌ定spiratcsliItle．

ＫｅｙｗｏＪｄｓ：environmcntaIdiagnosis,enviTonmentaIeducation,enviTonmcntalindicator,soilacIivity,soil
冗spimtion,sludent1s応action

１．はじめにを通して行われる．教科指導では，理科教育や社会科教育の中で実践している学校が多い．

近年，環境破壊や汚染は地球的規模で広がって蕊者はかつて学校に勤務していた時，自然を構いる．例えば，オゾン層の破壊，砂漠化，温暖化，成する要因のうち取り扱いが最も消極的である土

酸性雨，熱帯林の喪失などである．これらの環境問題の主たる原因は，環境への負荷が自浄能を越塊に着目し，その教材開発を行ってきた（福田，えたため生じたものと考えられている．地球規模関心が低く，土の知識も乏しい．また，多くの生1986;1987;1988b;l988c;1995a)．生徒は土に対するの環境問題を解決するには，全人類がその実態を徒はどこの土でも大差はなく，土が問題となるこ把握し，関心を持ち，真剣に対策を検討し，解決とはほとんどないと考えている．さらに，地球環に向けて具体的に行動していくことがⅢ要となる．

境問題に強い関心を持っている生徒でも土壊破壊

それには，あらゆる国で環境教育を実践し，一人や汚染などへの関心は著しく低い（福田．1994)．

でも多くの人たちが環境保護や保全の大切さ，必環境問題の身近な例として大気汚染や水質汚濁を要性を理解・把握していくことが求められる．学

あげる生徒はいるが，土壊問題をあげる者は全くいない．それは，我が国では深刻な土壌問題がほ校における環境教育の実施は教科指導や特別活動（問い合わせ先）〒358埼玉県入Ｍ１市大字小谷ｍ７４５埼玉県立入間高等学校
環境教育VOL､7-1

土壌呼吸速度の教材性と環境教育的効果に関する検肘

３

とんど知られていないことに加えて，学校教育で実施年月日：1990.7.1～１６の土壌の取り上げ方に問題があるからである．生

実施学年・クラス：３年２クラス（男子49名，

徒の土に対する関心や知識を高めたり，自然にお女子45名，計94名）

ける土の重要性に気づかせるには単に言葉だけで対象生徒：生物選択者

土を説明するだけではなく，実際の土を使った観班編成：１クラス６班（１班７～８名，男女混

察や実験が必要である（mkuda，1990)．野外で様々な自然観察を実施している教師でも土を取り上げたり，土の説明をすることは少なく土の中に（２）実験

目を向けることは皆無となっている（福田,1995)．
とはいえ，自然における土の働きや役割は極めて（野外，室内)，地温測定，植生調べを実施した．
ａ・土壌呼吸速度の測定方法（野外）重要であり，決して軽視することはできない．

そこで，土を正しく理解きせるにはまず土が多様であること，土にも違いがあることをきちんと把握させることが大事と考え，指導教材の開発を行った．その結果，土の多様性を指導する方法として土壌呼吸速度を教材とするのがよいことがわ

かった．その後，この教材を使った指導法を検討し，実践を繰り返したところ，生徒の土や自然へ

合）

各班は２ケ所を選定して土壌呼吸速度の測定

野外，室内ともに密閉吸収法によった〔詳細は福田(1990b)を参照〕・野外では地面にシャーレ台を設置し，その上に0.5Ｍ水酸化ナトリウム溶液２０ｍlを入れたシャーレを置き，円筒状容器をかぶせて24時間後回収液中の二酸化炭素量を0.1Ｍ塩
化アンモニウム溶液で滴定して求める．

ｂ・土壌呼吸速度の測定方法（室内）

室内ではポリ容器に土壌を入れ水分調整した後，の関心や理解を著しく高めるとともに土に対する

0.5～1.0Ｎ水酸化ナトリウム溶液20,1を入れた認識が大きく変容していた．また，様々な土の活小容器を吊るして密閉し，２８℃恒温器内に静置し24時間後に野外と同様な方法で測定する．

性を呼吸速度により比較させることができるので環境教育的視点で扱うことも可能であることがわかったので報告する．

２.±鰻呼吸速度を教材とした授業実践

土壌呼吸（SoiIRespilHtion）とは，土壌が酸素を消費して二酸化炭素を排出する現象であり，主に土壌中の微生物や植物根などが行う呼吸を指している．それ故，土壌呼吸の大きさは微生物などの活性の度合いを表しているということができる．

土壌呼吸の大きさを知る場合，土壌が消費する酸
素量を調べるかあるいは土壌から発生する二酸化炭素量を調べるかのいずれかである．本報では，二酸化炭素の発生速度を調べる方法を取り上げ，
土壌呼吸速度として算出することとした．

土壌からの二酸化炭素の発生速度を測定する方法としては，Walter（1952）の考案した密閉吸収法がよく知られている．この密閉吸収法は，野外・室内ともに測定可能である．
ｌ実施方法

（１）授業

ｃ・有機物添加土壌509をビーカーに入れ，水分調整した後グ
ルコースを1.259添加する．２８℃の恒温器内で２４時間インキュベートした後，呼吸速度を測定する．
。、土壌有機物屋

各地点で採集した表土の土色を調べる（福田，1987)．この時，土壌が乾いていたら少し湿らせてから調べるとよい．土色が明色の場合は有機物
量-，やや暗色は＋，黒色はI-h真黒色は１－トトとする．

２結果及び考察ａ・野外での測定

野外の各地点で測定した土壌呼吸速度は，表１の通りであった．呼吸速度が大きかった地点は雑草地，野菜畑，コナラ林，芝生地などで，逆に小さかったのは駐車場，道路，空き地，グラウンドであった．また，砂場では極端に呼吸速度は小きく，土壌との違いがはっきりしていた．また，コンクリートで呼吸速度がゼロとならなかったのは，容器との接触面のすき間から器内への外気の流入

環境教育ＶＯＬ７－Ｉ

福田画

４

表１各調査地点における二酸化炭素の発牛凍筥亜ぴ植生・土壌動物数.落ち葉厄iの有無（野外、７月上旬）
ＣＯ２異牛深唐

地温

主な植生

土中動物

落ち葉層

3258

２１．６

コナラ・クヌギ

＋＋＋

あり

マツ林
野菜畑

2490

2２ ２

マツ

＋＋

あり

3869

2４ ８

キャベツ

＋

なし

森林

2115

1７ ４

ヒノキ

＋＋＋

あり

グラウンド

841

2６ ５

なし

±

なし

芝生地

3082

2３ ９

:／

＋＋

なし

道路
砂場
雑草地
空き地
駐車場

437

2７ １

なし

165

2５ ４

なし

4218

2２ ７

オオバコ

796

2６ ９

なし

なし

2５ 0

なし

なし

コンクリート

2６

なし

なし

調査地点

(CO2-Cmg/、2/day）

コナラ林

188

(℃）

ノ（

なし
なし
＋＋

あり

注）完全露閉容器での測定値は､15CO2-Cmg/ｍ２/dayであった｡地温は地表から３ｃｍの深さのところで測定した今土壌動物数は50ｃｍ四方、深さ５ｃｍの土壌についてハンドソーティング法により調べた（+++:21匹以上＋+:11-20匹＋:3-10匹±:１－２匹一:0匹)。

によるためと考えられる．調整を行わず，室温に24時間置いた場合の土壌呼土壌呼吸速度が大きい値を示した雑草地やコナ吸速度は表２の通りであった．この表から，野菜
ラ林では落ち葉や枯れ葉などの有機物層が表土を畑と雑木林の土で大きく，グラウンドと砂で小苔覆っており，土壌動物が多く生息していた．森林かつた．土壌微生物の繁殖が最大となる水分，温では。ナラ林などと同様有機物からなる腐植層が度条件に置いた場合の土壌呼吸速度を測定した結発達しており，動物数が多かったが，呼吸速度は果は表３の通りであった．水分・温度調整をした
小きかつた．これは，地温が低かったことが関係場合はしない場合よりも呼吸速度がかなり増大ししていると推定される．マツ林の土壌は砂が主体ていた・特に，増大の割合は呼吸速度が小苔かつであり，砂地に林が成立して間もない未熟な土壌たグラウンドの土や砂場の砂で顕著であった．呼であったことが呼吸速度の大きさにも現れている．吸速度は野菜畑が最大で２７．５ＣＯ２－Ｃｍｇ
また，野菜畑は耕起や施肥などの土壌管理が十分／509乾土・dayで，次いで雑草地，森林，雑木林，に行われているため，有機物層はほとんど見られ芝生地の順であった．これに対して，グラウンド’
ないが呼吸速度はかなり大きかった．一方，土壌駐車場では低く，最小は砂場でわずか4.5CO2が踏み固められてしまったり，植物が生えないよCmg/509乾土・dayであった．野外と室内での土
うにきれている道路やグラウンド，空き地では呼壌呼吸速度の土壌間の違いはほぼ同様の傾向を示
吸速度が著しく小苔かつた．特に，駐車場の土壌は手で掘るのが難しいくらい固く，呼吸速度はわ表２各種土壌における二酸化炭素の発生速度（室内）ずか188CO2-Cmg/ｍ２/dayで，雑草地の約22分の＝＝正■■、正琿宅■ＣＯ２発牛凍應
主な植生
測定土壌
１に過ぎなかった．土壌呼吸速度は植生や気温，

降雨量などの様々な環境要因の影響を強く受ける（桐田,1971)．
ｂ・室内での測定

ポリ容器に野外で採集した土壌をそう填し水分蕊寛教育VOL､7-1

14.3‘
コナラ・クヌギ
雑木林
Ｆ＝￣￣－－－－－
キャベツ
21.8
野菜畑
－￣、－－－￣画
2.7
ほとんどなしグラウンド酊￣￣刊一■再已亘ﾜ、

砂場

Ｌ１

なし

注）測定は野外で採取しか牛十を用いて室温で行った。表中のCO2発生速度はCO2-Cmg/509乾土・dayとする。

土壌呼吸速度の教材性と環境教育的効果に関する検討

５

表３各種土壇における有機物無添加（A）と添加した（B）場合の二酸化炭素発生速度（室内）iml室士壌

CO2発生速度（A）

ＣＯ２発牛速度（B）

Ｂ／Ａ

雑木林
野菜畑
森林

22.9

72.5

3．１７

2７ ５

6５ ８

２ 3９

2３ １

7９ ５

３ 4４

グラウンド

９ ２

1７ ８

１ 9４

芝生地

2０ ７

4８ ２

２ 3３

砂場

４ ５

５ １

１

雑草地

2４ ６

6９ ９

２ 8４

駐車場

８ １

1２ ６

１ 5６

EＦＴｍ

1３

注）土壊水分を最大容水園の55％に調整し、２９C恒温器内で24時間インキュペー卜した。有樋
物添jhD国：G1ucose-C125g/50g乾土。
表中のCO2発生速度はCO2-Cmg50g乾土・dayとする。

していたが，測定時の地温が最も低かった森林土

土へのグルコース添加による呼吸速度の変化か製で室内での呼吸速度が相対的に大きくなっていら，呼吸速度の増加率が土により大きく異なるのた．一方，グラウンドや駐車場などではきほど大がどうしてかを考察させたところ，グルコース添

きな呼吸速度とはならなかった．これは，森林土

加が土にどんな変化をもたらしたか，わずか24時

壌が地温上昇などにより微生物活性が高まり土壌間で微生物活性力稿まるかなどについて疑問を持った生徒がいた．生徒へはグルコースが土中の分解

呼吸速度が増加したが，グラウンドや駐車場の土には土壌微生物が乏しくその活性の高まりが少な
かったことを表している．

者（微生物）の餌となること，餌があると分解者が比較的短時間に増殖することを説明した．あるｃ，土壌への有機物添加による呼吸速度の変化

生徒は踏み固められてしまった土では分解者がほ土壌呼吸は，微生物などによる活動の結果生じ

とんど死に絶えてしまっており。たとえ餌が加える現象である．そして，微生物活動は有機物添加により微生物が増殖して土壌呼吸速度を高めるこられてもわずかしか増殖せず，呼吸速度の変化が小さいのに対して，森林や雑木林の土壊にはすでに多くの分解者が存在しており，休んでいる休眠状態であるが．グルコース添加によって急激に増とになるからである．そのため，土への有機物添

殖し・呼吸速度が刺したと説明する生徒もいた．

により増加することが推定きれる．それは，有機物が微生物などの餌となり，これを添加すること加により，土の持つ潜在的な呼吸能を知ることがこれらの結果から，森林や雑木林の土壊は潜在できると考えられる．福田（1986）は，土に種々
表４各土壌の土壌有機物因の有機物を添加して土塊呼吸速度への影響を調べ
地点

土色

雑木林
野菜畑
森林

7.5ＹＲ２/２（黒褐色）
7.5ＹＲ３/３（暗褐色）
7.5ＹＲ２/１（黒色）グラウンド

2.5Ｙ５/３（黄褐色）

芝生地
砂場
雑草地
駐車場

l0YR3/４（暗褐色）

スを様々な土に添加してどのくらい土壌呼吸の大きさが変化するかを調べた結果，表３の通りであった．この表から，グルコース添加による呼吸速度の増加率が最も高かったのは森林土壌の3.44倍，次いで雑木林土壌3.17倍，雑草地土壌2.84倍で野菜畑，芝生地土壌も2.30倍を越えた．これに対して，グラウンドや駐車場では低く，砂場では１．１３倍と増加がほとんど認められなかった．

屡
罵

有機物国

』『

た結果，特にグルコースの添加により呼吸速度が著しく増加することを確認した．そこで，グルコー

＋＋
＋

＋＋

＋

ＩＯＣ６/１（緑灰色）

7.5ＹＲ３/２（黒褐色）DＹＦ
lOYR5/１（褐灰色）＋＋土色は色相・明度／彩度（標準±色帖による）を表す

環境教育VOL､7-1

福田画

６

的な呼吸能が高いことが考えられ，生徒が表現しとは考えられていないことが明らかとなった．

た「生き生きした」土ということができる．それ

この土壊実習後に実施したアンケート調査の結に対して，グラウンドや駐車場の土は潜在的呼吸能が低く，有機物を添加しても土塊活性は高まら

果を表６に示した．この表から，多くの生徒は土ず「死にそうな」土といえる．
。、土壌有機物量壊に関心を持ち，土壌呼吸速度の測定に大変興味を持ったことがわかる．「土が呼吸している」ことは大半の生徒が認めており，実習前と大きく違っ

呼吸速度を測定した土壌について有機物量を土ていた．また，「土壌は大切な自然である」と捉色帖（農林水産省農林水産技術会鱗事務局，1967）

える生徒が実習前の27.7％から61.7％に増え，との比色から調べた色相・明度／彩度を表４に示「土壌に対する人為の影瀞が大きい｣，「グラウンした．土壌の色は，主に腐植による黒色と酸化鉄

ドより雑木林の土壌の方が生き生きしている」こによる赤色や黄色，還元鉄による腎色や緑色などとを確認し「土壌保全は必要である」ことを記識に影響きれる．この表から，森林や雑木林，雑草している生徒が４分の３近くに達していた．実習

地，畑地では黒色，暗色が強く有機物に富むこと

後の発表の中で「土の中はブラックボックスだとを示しているが，グラウンドや駐車場では有機物思っていたが，土壌呼吸実験が土の活動を示してに乏しいことが遡められる．

くれたのですごく土の謎が解けたような気がする｣，

3.土壌実習に対する高校生の反応「呼吸速度のデータから元気な土，死にそうな土，
死んでしまった土を判断できるのはすごい」と話

土壌実習の前後でアンケート調査を実施し，レした生徒がいた．しかし，その一方で「土が呼吸

ポートの中で実習に関する感想を轡いてもらった．

しているなんて信じられない」と話している生徒

感想については，その一部を紹介する．
１高校生の土に対する知識・関心度（アンケーている生徒が実習前よりは減ったとはいえ依然とト調査）

生徒に対するアンケート調査（付表参照）は，
土壊呼吸速度の測定などの土壊実習（３年２クラもいた．そして，「土はわかりにくいもの」と思っして半分近くいることから，土の科学的認識が必
ずしも深まっていないことが考えられる．
２実習に対する生徒の感想

ス，９４名対象）の実施前後に行った．この実習の土壌呼吸速度の測定などの実習終了後，生徒全実施前のアンケート調査の結果（表５）から，土員にレポートを提出きせた．その中にあった実習に関心を持っている生徒は12.8％と少なく，「土は有限な資源である｣，「土は大切な自然である」

に対する感想を－部紹介すると，以下のようであった．

という捉え方が乏しいことが明らかとなった．ま①土が呼吸していることをはじめて知った．呼吸た，「土は岩石や砂が細かく砕けてできる｣，「土には水をきれいにする働きがある｣，「月に土があ速度の違いから土の元気度を調べたのはおもしる」などの質問項目を見ると，土に対する正しいて感じに見えた．

ろかった．駐車場の土はやっと息をしているっ

知識もあまりないことが確認きれた．また，「土⑳l乎吸実験はおもしろかった．滴定はむづかしかっには多数の分解者がいる」ことは68.1％の生徒がた．私たちの班は学校のとなりの林とグラウン

翅めているものの「土は物質循環のかなめである」

ドで実験したが，容器をかぶせた時はこんな方とする生徒は12.8％と少なく，土壌理解が進んでいないことがわかる．「土が呼吸している」と思っ法で測定できるのかと心配だったがうまく測れている生徒はわずかに6.4％であり，土は「不変のもの」と考えている．そして，生徒にとって土は「わかりにくいもの」であり，「ふだん土とよく接する」機会は少なく，決して「身近な自然」③土が呼吸していることに感動した．これからは土の命も大切にするようにしていきたいと思う．

環境教育VOL､7~１てよかった．

④この班では野菜畑とその横の道路の土の呼吸を測定した．畑では呼吸速度が大きく，道路では

土壌呼吸速度の教材性と環境教育的効果に関する検討

７

付表アンケート調査（質問表）
アンケート調査１（事前調査）

次のアーソについて、どう思いますか。はい、いいえ、わからないのいずれかで答えなさい。
ア±には関心を持っている（はい、いいえ、わからない）
イふだんから±とよく接する方である（はい、いいえ、わからない）
ウ士は岩石や砂が細かく砕けてできる（はい、いいえ、わからない）
工月には±がある（はい、いいえ、わからない）

オ土は物質循環のかなめである（はい、いいえ、わからない）
力土は有限な資源である（はい、いいえ、わからない）
キ士は身近な自然である（はい、いいえ、わからない）

ク土は呼吸している（はい、いいえ、わからない）
ケ士には多数の分解者がいる（はい、いいえ、わからない）．±には水をきれいにする働きがある（はい、いいえ、わからない）

サ土のにおいは好きな方である（はい、いいえ、わからない）
シ±は大切な自然である（はい、いいえ、わからない）

ス土は不変のものである（はい、いいえ、わからない）

セ士はわかりにくいものである（はい、いいえ、わからない）
ソ土の実験をしてみたい（はい、いいえ、わからない）
アンケート調査２（事後調査）

次のアーシについて、どう思いますか。はい、いいえ、わからないのいずれかで答えなさい。

ア土壌に関心を持った（はいいいえ、わからない）
イ土壌呼吸速度が測定できた（はい、いいえ、わからない）

ウ土壌呼吸速度の実験は面白かった（はい、いいえ、わからない）
工土壌はわかりにくいものと思う（はい、いいえ、わからない）

オ±は呼吸している（はい、いいえ、わからない）力土壌は大切な自然である（はい、いいえ、わからない）

キ呼吸速度の違いから土により活性が異なる（はい、いいえ、わからない）
ク土壌に対する人為の影響は大きい（はい、いいえ、わからない）
ケグラウンドより雑木林の土の方が生宍牛きしている（はい、いいえ、わからない）．土壌保全は必要である（はいいいえ、わからない）
サ人為的影響の大きさにより土壌呼吸速度は違う（はい、いいえ、わからない）
シ呼吸速度により土壌診断ができる（はいいいえ、わからない）
小さかった．この違いは，畑は良く耕されていた．実験室でやったのより外でやった方が本当てやわらかいのに道路は人や車によってふみ固の土の呼吸速度を測っているような気がした．

められ窒息状態になっていることによっている⑥私たちは学校の近くのコナラ林とグラウンドそのではないかと思う．

れにコンクリートのうえでも呼吸を調べてみた．

⑤土壌呼吸速度の測定はむづかしかったが，楽し

また，放課後学校から少し離れた森の中でも測かった．実験装置をつくってから翌日いってみ定してみた．森は木が茂っていて土を少し掘る

ると実験中と書いたのがあったのでうれしかっとミミズやワラジムシ，ムカデなどがたくさん

環境教育VOL､7-1

福田直

８

表５グラウンド生徒の質問事項

土には関心を持っているふだんから土とよく接する方である
土は岩石や砂が細かく砕けてできる
月には土がある

土は物質循環のかなめである
土は有限な資源である±は身近な自然である
土は呼吸している
土には多数の分解者がいる
土には水をきれいにする働きがある
土のにおいは好きな方である
土は大切な自然である
土は不変のものである
土はわかりにくいものである
土の実験をしてみたい

いいえ

わからない

12.8

6６ ０

２１．２

2９ ８

6５ １

４ ３

4０ ４

2７ ７

3１ ９

3８ ３

4４ ７

1７ ０

2３ ４

2７ ７

4８ ９

６ ４

1７ ０

7６ ６

1０ ６

6６ ０

2３ ４

1２ ８

4２ ５

4４ ７

6８ １

1０ ６

２１ ３

4０ ４

3４ ０

2５ ６

6１ ７

2３ ４

1４ ９

2７ ７

４ ３

6８ ０

3１ ９

６ ４

６１ ７

6１ ７

10 ６

2７ ７

６ ４

5９ ６

3４ ０

鐡仁

(２クラス：男子49、

震
はい

表６生徒の興味. 関心度及び理
質問事項･土壌に関心を持った･土壌呼吸速度が測定できた･土壌呼吸速度の実験は面白かった･土壌はわかりにくいものと思う･土は呼吸している･土壌は大切な自然である･呼吸速度の違いから土壌により活性が異なる･土壌に対する人為の影響は大きい･グラウンドより雑木林の土壌の方が生き生きしている･土壌保全は必要である･人為的影響の大きさにより、土壌呼吸速度は違う･呼吸速度により土壌診断ができる

はい

いいえ

わからない

75.8

8.7

15.5

9６ ７

０

３ ３

7８ ７

6.5

1４ ８

4４ ７

23.4

3１ ９

9３ ４

2.1

４ ５

6１ ７

０

3８ ３

8０ ２

2.1

1７ ７

9３ ４

1.0

５ ６

9７ ９

０

２ １

7２ ５

6.5

2１ ０

6３ ７

5.4

3０ ９

7０ ３

8.7

2１ ０

(２クラス：男子46、女子45、いるので呼吸値が大きいと思ったのに，意外とり，表面の土が削り取られている）に原因があ

小ざかつた．先生が地温が関係すると言われた

ることがわかった．

ので測ってみたら，他の所よりかなり低かった．

③土がきたないと思っていたが，誤解だった．土⑦土の呼吸速度が場所によっていろいろだったのの勉強をして，土の大切さがわかったような気が大きな発見であった．特に，グラウンドや駐がした．土も水や空気と同じように大切な資源

車場や空き地，道路の呼吸速度が小さかったのであると感じた．

は人間の活動（車や人によって踏み固められた

環境教育VOL,7-1⑨グラウンドの土にはグルコースを加えてもあま土壌呼吸速度の教材性と環境教育的効果に関する検討

９

り呼吸が盛んにならなかったのに，雑木林の土は３倍以上に増えた．この理由を班で考えた結切にしていきたい｣，「土がきたないと思っていたが誤解だった｣，「土も水や空気のように汚された果，微生物がすでにたくきんいたが餌がなかっり，活動を押さえられたりする｣，「土の保全が必たのでじっとしていたか，あるいは餌が加わる
とともに増えたかのいずれかではないかとなっ要である」など土に対する見方や考え方が大きくた．

変わった生徒もいた．

実習を行ったクラスの生徒には実習前に土につ⑩野外での実験は本当に楽しかった．特に，呼吸いてどう見たり，感じているかを書いてもらって速度によって土の自然度を判定するのはおもしいるが，それを見ると「よくわからない」というのが約３分の１，「自然」・「植物が根をはってろかった．

⑪土の中で呼吸が行われていることは初めて知った．また，呼吸速度で土の環境診断ができるのいるところ」・「畑やたんぼ」・「校庭」・「きたない」・「コンクリートの下にあるもの」など

でこれからは自分でもやってみようと思う．

が約４分の１，残りは何も書いていなかった．こ⑫足で踏みつけていた土が呼吸していることに驚れらの記述から，土を表現する言葉が少ないうえきを感じた．また，土の呼吸速度が場所によっに土とは何かということがほとんど把握きれていて大きく違っていた．雑草地や芝生地の土壌呼吸速度が大きかったのは草の根の呼吸が関係しないことが推察された．しかし，実習後には驚くほど土についての知識や関心が豊富となり，実施ているのではないだろうか．

前とは隔絶の違いであった．

⑬生き生きしている土をつくるには土を保全しなければならないと思った．

授業の中では，土壌はわずか数ｃｍから数10ｃｍの表土が命であり，これをはぎ取られてしまった⑭野菜畑の土壌呼吸速度が林の土より大きかった

土壌はその特性を失ってしまうという話をしたと理由がよくわからなかった．人為の影響が畑ところ，表土がなぜそんなに重要であるかに疑問を同様に大きいグラウンドや空き地などとの違い

持ったり，理解できなかった生徒がいた．土の成はかたさにあり，踏みつけが呼吸を抑制していり立ちを断面の発達から話し，特に表層土壌のＡると考えられる．

層の部分で生命活動が活発であること，グラウン⑮土壌呼吸速度による土壌診断でいろいろなことが学べた．この方法は比較的簡単で，おもしろドなどの土は表層が削られてつくられていることなどを説明した結果，表土を失わないようにさせい結果がでるので実験していて楽しかった．多ることが土壌保全に重要であることに気づいた生

くの人によって踏みつけられているグラウンド

徒が多かった．また，私たちをはじめ多くの人間の土が思っていたとおり，ほかの畑や林の土にが土というものをあまりにも知らないため土に対比べて呼吸速度が小さかった．土も水や空気のして勝手なことをやってしまっているのではない

ように汚きれたり，活動を押さえられたりしてかと強調する生徒もいた．このような質問や疑問いることがわかったのは大変よかったと思う．

などは，実験室で観察などを行っている時は全くなかったものであった．

これらの感想から，全体的には土壌実習につい生徒の中には，実習とは別に自主的にいろいろて「おもしろかった｣，「楽しかった」というもの

なところの土壌診断を実施するものがあり，診断が多いことがわかった．また，「土壌実習を通じ結果から土と人とのかかわりを考察していた．生て土が呼吸していることに感動した｣，「呼吸速度が土によって異なっていることを発見した｣，「土が呼吸していることに驚きを感じた」という感想

物部の生徒たちは，森林や雑木林，グラウンド，
駐車場の土壌呼吸速度や動物数（ツルグレン抽出による小動物の数)，土壌のかたさ，落葉の有無

から土の呼吸を実感している様子がうかがえた．

などを調べ，比較考察していた（表７)．森林やさらに，「土の大切さがわかった｣，「土の命を大

雑木林の土壌は呼吸速度が大きく，動物数が多く，

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10

福田直

表７ある班の自主活動による土壌調査
調査地点

８５
２８

グラウンド

駐車場

土の状態

土壌呼吸が活発で、土壌動物数が多く、落ち葉などの層が厚い。土は軟らかく、ふかふかしている。
土壌呼吸が不活発で、土壌動物がほとんどいない。
落ち葉層がなく、土はかたい。

６９

森ネ
雑木ネ

土壌動物数

注）土壌動物数はツルグレン装画により抽出した。表中の数値は匹／土壌100ｃｍ3を表す。

落葉層が厚く，軟らかくふかふかしていた．これ

増加しなかった土は活性が低い土の方であった．

に対して，グラウンドや駐車場の土は呼吸速度がこのことから，土壌呼吸速度の大ききにより土壌

小さく，動物がほとんど見られず，落葉層がなく，土はかたいことが明らかにされていた．このようの活動の様子を調べることができ，有機物添加による呼吸速度の増加率から土壌の潜在的な活性能

な授業後の発展は前例がなく，生徒たちは観察や実験・実習に対し，強い関心を持っていることが吸速度から土壌診断をすることに生徒は強い興味わかった．小・中・高等学校の学習指導要領理科や関心を示したが，土壌診断の方法として適切で（1989a,1989b,1989ｃ）には自然環境を科学的にあるかどうかについては今後さらに検討して行く

探究する態度や自然を観る力，診断する力の育成

を知ることができる．そして，いずれの場合も呼必要があると考えている．

を図ることが必要であることが指摘されているが，環境診断及び自然度判定は大気や水質などで指上記のような自主的な活動の育成により，探究す

標生物などを使って盛んに行われ，数多く報告きる態度などが身につくものと思われる．呼吸速度

れている（津田・森下,1974；澤田1976；（財)日による土壌診断を行った結果，グラウンドや駐車

本自然保護協会,1985；原田,1991；森下,1991)．

場の土が不活性なことを知り，人とのかかわりに

しかし，環境の主要な構成要素の一つである土壌

関心を持ったり，人間がかなり土を痛めつけていではほとんど行われていない．土壌は多様な環境

るのではないかと指摘した生徒がいた．また，グ要因から成る複雑な系であり，その診断が大変難ラウンドなどの土が生き生きした土となるにはどしいときれている．それ故，土壌そのものを環境

うしたらよいかを質問した生徒もいた．

診断の指標として扱った事例はほとんど報告きれ４.土壌呼吸速度の環境教育的効果ていない．

生徒は，土壌呼吸速度の測定実習により土に大各種土壌の呼吸速度を測定した結果から，呼吸きな関心を持つとともに様々な土壌の呼吸速度を速度が大きい土壌では植生が豊かで土壌生物が多比較することから土壌の違いを学んでいた．また，土壌間の呼吸速度の違いを考察する中で人為によく有機物に富んでいる，逆に小さい土壌では植生が乏しく土壌生物がほとんど見られない，有機物る影響に気づき，土壌保全を認識するに至った．

の少ない傾向があるなどの呼吸速度と環境の関係

実習前は土に関心を示す生徒は極めて少なく，環が認められた．

境問題の中で土壌問題を知っている生徒はほとん

このことから，森林や雑木林の土壌は有機物にどいなかった．これらの点から，土壌呼吸速度の富み，土壌生物が多く生息する生物活性が高い土測定実習の環境教育的効果は大変大きかったと言であり,駐車場やグラウンド,道路,空き地の土はえる．

有機物や土壌生物に乏しい生物活性が低い土と考

佐島（1992）は，環境教育では主体的・積極的えられる．グルコース添加により呼吸速度が大きな環境への対応力の育成が大切であり，それにはく増加したのは活性力滴い土の方であり，ほとんど環境を見つめ，環境にふれ，環境をつくる学習行

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土壌呼吸速度の教材性と環境教育的効果に閲する検耐動を学校教育において計画的に展開する必要があると指摘している．簸者は，自然の中で自然を学

11

福田直,1994．身近な±を題材とした環境教育の実

践,環境教育4(-1),61-66．

ぶことが環境教育の並要なポイントであり，この自然体験を通して自然を肌で感じとり，自然に関心を持つようになっていくと考えている．

福田直､1995a,土作りの主役土壊微生物を調べよ

九本（1992）は土を教材として様々な観察．実

福田直｡1995b，小・中・高等学校理科及び生物教

験を提示しているが，それらの中に土壌呼吸の測育における土の取り扱いのあり方に関する考察，

定は見られない．しかし，野外での土壊呼吸実験の実践を通して，生徒は土が呼吸していること，土により呼吸速度が異なることなど，土の活性を学んだ意義は大きいと考えている．また，土壌呼う（やってみよう理科の最新版），Pp191､朝日
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