自然教育園における植生と土壌微生物 相坂 上 寛 ー ヘ 久 戸 瀬 哲 ＊ ・浜 田 竜 之 介 ＊Soil乱ilicrofioraatSeveralTypeso
fForestsintheInstituteforNatureStudyK
an‑ichiSakagami SatoshiKudose*and
RyunosukeHamada*ネ，

はじめに
自然教育園の植物群落については多くの詳細な報告 （沼田・手塚，1966；手塚，1970；奥田， 1970,1980;
大賀，1980）があるが，高木層の優占種から，スダジイ 林，コナラ林，マツ林， ミズキ林が代表的な植生として挙げられる。坂上 ・山崎（1979）は，これ ら4植生における土嬢中の腐植の形態と腐植化過程の進行状況が異なることを報告したが，その要因として，腐植の給源である樹種の違いおよび，腐植化過程に影響を及ぼす水分環境の違い （坂上他， 1978）な どを検討した。と ころで，残さ れた重要な要因 として，腐植化過程 （給源有機物の分解，土嬢固有の腐値の合成）の直接の担い手である土壌微生物の種構成や個体数にも各地点間に差異があると予想される。値生と微生物相との関係については，Nioh & Asahi(1972），加藤 ・鈴木 (1977），小川ら (1978）など多数報告されている。 しかし植生と微生物相との関連は必ずしも単純ではない。櫛生を規定する立地環境因子が複雑であり ，かつ，樹種によっては，幅広い適応性をみせるからである。従って両者の有用 な関連性を調べる ためには特定の菌種と の闘係に限定 したり，土壌母材など植生立地が大きく異ならな い場合 について検討する必要がある。自然教育園は 20ha の面積を有するが，どの植生も下末吉面に位置する火山灰性黒ボク土に立地している。ここでは，必要十分条件ではないが，植生を規定する大きな立地環境因子は地形の差異から生じる水分環境だけであるといえよう 。lf
I/ち，自然教育園は植生と微生物相との関連性を検討するのに好適なフィーノレドであるといえる。更に，自然教育園の土壌徴生物相を解析する際に検討すべき因子がもう一つある。 自然、教育園が都心に位置している ことである。都市環境下の影響として，土嬢中にかなり高濃度の Cu,Zn,Pb,Cdなどの重金属が含まれていた（坂上他， 1980）。
これら重金属が土壌徴生物相に影響しているか否かも大きな検討課題である。そこで，調査地点を代表的な4植生にとどめず，重金属含量の高い地点と草地を加え，更に対照 として，郊外に位置 し，利用形態の異なる府中市の土嬢についても 検討を加えた。

1. 調査地点と実験方法
東京都港区白金台にある自然教育圏内の調査地点は，シイ林， ミズキ林， コナラ林，マツ林，草地，高速＊東京農工大学農学部， Facult
yofAgricu
lture, TokyoUniversit
yof Agricu
ltureand Technology

‑ 14ー

自然教育園報告第 15号， 1984

道路際（樹穫としてはシイ）の 6ヶ所であり（図1），先に重金属含量を測定した地点と同一である（反上他， 1980）。更に，東京都府中市の東京農工大学構内にある雑木林（アカマツ，アカガシ，コナラなど）と飼料畑圃場の 2ヶ所についても調査した。土嬢採取は 1
979年 10月に行っ た。Ao層を除去した後，表層 5cm 以浅から各地点につき5ケ所の土壌を採取し，よく混和した。土嬢採取
後．直ちに実験室にて 2m m の簡を通し，微生物計測のために培養を開始した（生土）。また，土壌を室温で 1週間風乾させた後の微生物数（風乾土）も計測した。

圃 圃 νイ 林
包翠ヨ マY 林

全細菌，グラム陰性細菌，放線菌，糸状菌の各~ コナラ lf,亡二コ 組本
件E ヨ，Z 地
ごっ企るい

菌数を計測したが，培養法は L、ずれも希釈平板法によった。全細 菌と放線菌は Waksman アルブ

図 1. 自然教育園内の調査地点
A ：シイ林 B ：ミズキ林 C ：コナラ林
D ：マツ林 E：草地 F：高速道路際

ミン寒天培地，グラム陰性細菌は Waksman寒天借地にクリスタノレバイオレットを加えた培地
で，いずれも 28〜30。
c, 7日間の培養を行 った。

糸状菌は Martin & Johnson ロー ズベンガノレ寒天培地で 25〜27。
C, 4日間の培養を行った。

2. 結果と考察
供試土援の pHと有機炭素含量を表 1に示した。pHは針葉樹のマツ林で 4.
16 と低L、。一方，草地，高速道路際と雑木林および圃場が 5.3 以上と比較的高 L、。また，林地の炭素含量はし、ずれも 10% 以上と高く，特にシイ林は 17.2% と非常に高かった。林地の表層土には未分解の新鮮有機物が多く含まれていることが， P 型や Rp型の腐植酸を有することからも判明した（坂上・山崎， 1979）。草地と闘場の炭素含量はそれぞれ 4.
10%,6.38%と林地に比較し低かったが，腐植酸の型はA型であり（坂上他，未発表） ，土嬢中で安定な腐植であると考えられる。

(1) 生土と風乾土におけ~各種菌数

各地点の土壌微生物数を図 2に示した。生土の全細菌数は 107〜10s のオーダーに分布 した。なかでは，高速道路際と草地が 108と高く，マツ林が最も低かった。 この菌数の差異 と土嬢 pHの高低とは明らかに関連がある。概略的には中性に近い状態を好む細菌が多いことの反映であろう。しかし pHの比較的高い府中市の雑木林と園場の全細菌数は特に高くはなし、。雑木林と圃場は憐践しており，雑木林の林内はかなり明
表 1. 調査地点の pHと有機炭素含量
コナラ林

マツ林

草地

4.
6217.
24.
8012.
14.
5310.
64.
1610.
3

5.
674.
10

高速道路際
5.
7514.
6林

ミズキ林

雑シイ林

木話
ミ｜

5.33
13.
0圃場
6.
026.
38

坂上他：自然教育園における植生と土嬢徴生物相
グラム陰性細菌

一BEE−
laEEEEEL− EEE EEEEEE
LJ−87654−一・﹄EEl

987654−−−−︵刊凶＼訴︶国 O一

lTEEEEEl EEEEEI EEEEEE EESEEl EEEBEETb

全細菌‑ 15ーA B C D E F G H

一EEEEEE−TEEEEE
E EEEEBE EEBEE
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645−−−
8放＊~菌A B C D E F G H

糸 状菌7説︶回︒︷一刊＼EPA 8 CDEFGH

ABCDE F G H

図 2. 調査地点の土犠 微生物数．生．

土Eコ 風 乾 土A ：シイ林 B ：ミズキ林 C：コナラ林 D：マツ林
E：草地 F 高速道路際 G ：雑木林 H ：厨｜場
るL、。 闘場は雑木林を開墾後 40年以上を経過している。 未耕地より耕地の細菌数が増加する（石沢・登回， 1964）との報告もあるが， 耕地では耕起による好気的な条件への変化， Ao層を欠き，乾湿の変動が激しくなるなど有機物分解を促進する条件が多くなる。一方で石灰施用による微生物活性の高まりもあるが，次第に基質となる土壌有機物含量が減少し，微生物の数や活性は低下する（西尾， 1981）と思われる。
風乾土における全細菌数の値に，圃場の特徴がよく表われている。圃場は林より顕著な乾湿の履歴があるため，風乾によっても大き な減少をみせなかったと考えられる。風乾による水分の減少割合も最も低 L、。次
いで，生土と風乾土における全細菌数の相対比率 （生土／風乾土）が低い（風乾による菌数の減少割合が低しうのはシイ林である。調査時の生土水分は，有機物を多く含むため 64.
4% と非常に高かった （表 2）が，シイ林は土塁上に位置 しているため，水分環境としては最も乾いた地点である。逆に比率が 10以上と高いのは高速道路際とミズキ林である。前者は塀際で常に陽当りが悪いため乾燥することがなく，後者は土壌水

‑ 16ー

自然教育園報告第 15号， 1984
表 2. 生土と風乾土中の微生物数の比率

よ−；−−−−土工｜

シイ 林

ミズキ林

生土水分（%）
風乾土水分（%）
全細菌／グラム陰性細菌（生土）向上（風乾土）全細菌／放線菌 （生土）同上（風乾土）全細菌／糸状菌（生土）
同上（風乾土）

64.4
15.
3
1.
9920.
12.13
5.70
52.
5
15349.
4
14.
73.
862.
7
13.
4
90.
8
179.
2
20.0

コナラ 林 マ ツ林

4
9.
2
14.
8
1.
8
7
6.
2
0
3.
0
4
1.
3
6
44.
9
63.
7

草地

45.
6 4
9.
4
4
8.
l
4
1.
3 3
6.
5
10.
8
1
2.
9
1
3.
0
10.
1 1
1.7
2.
2
6 2.89
8.
1
8
3.
0
6 7.
8
1
3.
2
7
3.
3
9
1.
3
1 2
2.
5 1
2.
7
0.
5
6 4.
0
8
1
1.7
1.
5
2 1.
9
30.53
1.
8
1
0.
7
5
1.
5
3 2.
5
6
1
2.
5 12153692.7 15620.
8 72.
575.
1 383 279分の豊富な地点である。 このような関係か ら判断すれば，生土と風乾土の微生物数の相対比率による 地点間の差異は， 一つには各地点の土擦の水分環境を示 しているともいえよ う （浜悶， 1972,1973）。
グラム 陰性細菌は水分の減少変化に比較的弱 L、（服部，1978）。生土の菌数はマツ 林と！蘭場が 10＂，その他は107オーダーであっ た。なおでは，草地と高速道路際が高く，地点聞の傾向としては全細菌の場合と類似していた。 しかし生土 と風乾土の 比率は全細菌の場合に比べて平均して大き L、。岡場を除き 10以上である。 これは，グラム陰性細菌の水分に対する感応性が高いことを示すものであろう 。
放線菌数は生土でいずれも 107オーダーで互いに類似していた。段も湿潤な水分環境である コナラ 林でわずかに低 L、。生土と風乾土との比率はし、ずれも低く 1.
5〜8.0 に分布した。放線菌は乾燥に対して 比較的強いといえよう 。
糸状菌数は生土 で 10＇～ 106 に分布したが，自然教育閣 内の地点 聞 には大きな差異がなかっ
f~ o 生土と風乾土との比率はマツ林が 14.
1 と高いが，他は 2.
0〜10.
5 に分布した。
このように各種菌数および耐乾性の差異か ら微生物相を みると ，闘場が他地点と大きく異 なったが，自然教育圏内地点においては， pH の影響に より 全細菌数 とグラム陰性細菌数に差異がみられたの みであった。
針葉樹であることに起因するマ ツ林の低 pHを除いて は，植生との 関連は明 らかでなか った。 また， 高濃度の重金属を含む土壌においても，各種菌数は自然土援で通常計測される菌数と同水準を示 した。
このこと は何を意味する のであろうか。 重金属耐性微生物（ Doelman & Haanstra,1979）が存在していることなのか，あるいは腐植に富み，団粒構造に富む火山灰土壌の特徴であるのか，今後の検討課題である。

(2) 全細菌数に対する各種菌数の比率

生土あるいは風乾土における全細菌に対するグラム陰性菌数，放線菌数，糸状菌 数の比率を表2に示 した。 まず生土についてみると， 全細菌数に対するグ ラム陰性細菌数の比率は，高速道路際が 8.
18，悶場が7.
81 と高い。他地点は 1.
87〜3.
86に分布した。全細菌数に対する放線菌数の比率は高速道路際が際立って高く，11.7とまた，マ ツ林が 0.56と低か った。 その他の地点は 1.
52〜4.
08 に分布した。 全細菌数に対する糸状菌の比率 （B/F値）は，地点による変動幅が大き し、。やはり， 高速道路際が 536 と非常に高く ，次いで，園場 156，草地 121 であり， 最低はマツ林の 12.
5であった。他の広葉樹の地点は 44.
9〜92.
7に分布した。加藤・鈴木 (1977）は土嬢型と B/F値と の聞に関連性をみとめ，褐色森林土では ，湿性の方がB/F値が高くなるとしたが，ここでは，水分環境より pH の高低により強く 影響さ れているよう にみえる。
次に，風乾土についてみると，全細菌数に対するグラム陰性細菌数の比率はシイ林が 20.
1，雑木林と高 く，高速道路際が 1.
31 と低か った。全細菌数に対する放線菌数の比率では シイ 林の 5.
7022.
5が高く，マ坂上他：自然教育園における倣生と土援微生物相ア林，‑ 17ーr:
i速道路際， ミズキ林が 1以下で低かった。全細I為数に対する糸状術数の比率では， 雑木林，岡場とともにシイ林が 153 と高く，ミスキ 林，マ ツ林がそれぞれ 20.
0,20.8 と低か った。

このように，高速道路際の生土での比率が L、ずれも 他地点より際立って高いが，これは全細菌数が高いことに起因している。高速道路際の樹種はシイであるが，同じ樹種のシイ林は風乾土での各種比率が高いなど高速道路際と傾向を異にしている 。高速道路際のシイは大木のシイ林に比べると若令林であるため，樹勢，樹冠など相観は非常に異なることもその原因の一つであろう 。同じ樹穫であっても，他の要因が異なれば，微生物相も大いに異なることを示すものであろう 。 両地点の微生物相における見かけ上の差異の板本原因
は，高速道路際の生土での全細菌数が 108とi高かったことと， シイ林で風乾に よっても全菌数の減少割合が低く 101を維持したことにある 。そして，この現象が生じた背景を考えると ，究極のところ，両者に差異が生じた最大の理由は微生物の生育環境に違いがあるということになる 。日［lち，微生物の生育環境として重要なのは植生そのものではなく， Ao JiY),A )¥'iiの発達状態，水分見；1境などである（小川， 1980）。 また pH もそこに影響を及ぼす因子のーっと思われる。
微生と微生物相との関連で比較的明らかであるのは，マツ林についてである。マツ林では小川 （1980）も指摘しているように，相対的に放線蘭と糸状菌の筈jl合が高 L、。 シイ林では乾燥に強い細菌の割合が高いといえるかもしれな L、。他の林地倣生，ミズキ林， コナラ 林，雑木林では特に大きな差異はなかった。草地は林地に比べ，糸状菌，放線菌の苫jl合がやや低か った。 岡場はグラム陰性細雨や糸状菌の割合が相対的に低かった。

3. 要 約
自然教育園の代表的林相を含む 6地点，および府中市の 2地点について，全細菌数， グラム陰性細菌数，放線菌数，糸状菌数を計調IJ し，~［（生および 二L地利用形態との関連を検討した。 得られた結果は下記の通りである。
1.

全制ll 菌数は 1 07 ～ 10＇，グ ラ ム陰性紛1菌数は 1 0＇～ 1 07 ，放線菌 は 1 06 ～ 1 07 ，糸状菌は i o• ～ 10• のオーダーで計測された。 これらの値は自然土嬢で通常 みられる水準であり，高濃度の重金属の影響はみられなかった。
2. 高速道路際と草地で全細菌数，グラム陰性細菌数が高く ，マツ林で低 L、。土壌 pH の影響が明らかにみられた。
3. コナラ林は放線菌が他地点よりわずかに低 L、。段も湿潤な水分環境にあるためと考えられた。
4. 土援の風乾処理による微生物相の変動をみると，より顕手；ーな土嬢の乾槻履歴がある闘場や比較的乾燥した水分環境である シイ林において生土と風乾土との菌数の相対比率 （減少割合）が低か った。 菌種では，グラム陰性菌数の相対比率が高く，放線菌が低く，耐乾性の違いを示した．
5.植生と微生物相の関係では，マ ツ林で放線菌と糸状菌の割合が高く，草地は林地に比べ逆に放線菌と糸状菌の害jl
合がやや低 L、。ま た闘場は グラム陰性細菌や糸状菌の割合が低か った。広葉樹植生の地点は互いに類似した微生物相を示 した。

謝 辞
本研究の試料採取にあたり，自然、教育閣の菅原卜一氏に御援助頂いた。記して謝立を表す。

‑ 18ー

自然教育園報告第 15号， 1984

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