自然教育園の微気象 について

(3)

環境要因の測定晋十一 。千羽竺一小三寺 光雄 ・菅原

Repor
tont
heMicro‑climateintheNationalPar
kforNature
Study(3)
MitsuderaM.
,T. Sugawaraand S.Chiba
はじめに調査を試み，それと平行して ，圏内における植物の被害とその要因に関する調査を試みた。

近年，都市の環境は，いちぢるしく悪化しているとい2. 都 内 に お け る 植 物 被 害

われている。そのために，植物や動物の種類数や個体数

都市内でのアカマツ，スギ，モミ な ど の 枯死の原因など，変化しはじ め，しかも，こうした現象は，局地的傾向からすでに広域化しているといわれている。

が，大気中の亜硫酸ガス濃度の増大によっていること

このことが事実とすれば，当然，自然教育園に存在すは，早くから知られていた。このことについては，科学る多くの動植物も，何らかの影響をうけているものと考技術庁資源局の（大気汚染防止に関する総合研究〉一環えなければならない。

として，昭和40年農林省林業試験場が担当した 樹木に与える大気汚染の影響 によると，都内20カ所の公園緑

昨年より文部省の特定研究として，人間の生存と自然環境に関するプロジェクトが始められ，その一環とし地の， 8種類，約3000本の樹木を対象として，薬の衰えて，都市生態系の特性に関する研究が，千葉大学沼田教がしらべられた。その結果では ，江東，城北，城西地区

授を中心に，実施されはじめている 。幸い ，本園はそので衰退がひどく，この地域では マテパジイの付着煤塵盆研究対象地域として，とりあげられた。
われわれは，この機会に，園の生物群集の変化とそのも多くな っているという。また，ケヤキは夏期における落葉が目立ちはじめており， 7月上旬か ら 落 葉 し は じ

原因について解明するため，調査を実施した。ここではめ， 8月中旬には ，ほ とんど丸坊主にな ってしまうとい

主として，圏内の環境要因について報告したい。

われている。

1. 調査の方法
すでに知られているように，東京都内における自然環境は，いちぢるしく悪化しており，そのため ，生物群集の蕊化が見 られるようにな っている 。

数年前，皇居の一番奥深い賢所の近くのスギの古木が枯れ，針葉樹林も全般的に痛みがひどいといわれている。 昭和32年に，当時のお住いの御文庫と，宮内庁楽部の屋上で測定したところによると，降下煤塵量は 1カ月
13.
23 トンで ， 当時の練馬区石神井地区とほぼ同じだと本園においても，近年，植物の枯死するものが目立ちいわれている。 それか ら，昭和41年では， 18.47トンで，はじめている。その一例は，スギ，アカマツなどに見ら昭和32年の約 1.4倍にもなっている。亜硫酸ガスについれる。また，樹令300年から 400年のスダジイなどでは，ては ，昭和 41年 の測定で， 1平方メー トノレ当り ， 1日全体の 24%がすでに回復不可能な状態にな っている。こ1.52ミリグラムで， この値は，大田区椛谷での値に近のような現象は，はたして都市の環境悪化によるものでい。また，昭和44年の測定値では， 1平方メートノレ当りあるか，そ の原因の解明が必要である。
本園の場合，その性格から，自然の状態を維持するこ

1日1.50ミリグラムで，荒川地区あたりの値とあまり変っていない〈資料は朝日新聞昭和45年 7月24日による〉。とを念頭において管理されているので ，圏内の環境悪化は，外部からの影響と考えなければならない。
われわれは ，今回の調査にあた って，植物に大きな影

一方，都内の樹木被害については，都市環境保全のための基本的方向に関する調査報告 （科学技術庁資源調査会 1971年〉で調査されている。われわれは，この資響力を与えるも のとして，大気汚染（亜硫酸ガス〉に着本目し，広域面から都内の大気汚染と植物被害についての料自然教育園

気象研究所

第 2〜15図 S02 の自然教育園における経年変化
0549A
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樹木被い札口指数．
．．

0302．
．
−01100.

300.

500.

70.
0900.

年平均）
PPM：
SO,(

第 1図 樹 木 被 害 と S02 の関係料にもとずき，斑硫酸ガスとの関係について検討した o
資料 (1967）によっ
m硫酸ガスの資料は，東京都の観測lた。樹木被害の調査地点は，清澄公園，日比3公園，上野公園，新宿御苑，大宮公園，多摩霊園，神代植物圏などである。亜硫酸ガスの測定地は，その場所で測定されたものはない。したがって，亜硫酸ガス濃度の分布図を作成し，それか ら対象地点の亜硫酸ガス濃度を推定した（この値は，いずれも年平均値である〉。
以上の資料によ って，亜硫酸ガスと樹木被害の関係を示したのが，第 1図である。これからわかるように，亜硫目安ガスと樹木被害との問には，かなり高い相関関係が2年か ら 45年ま5図は，昭和 3みられる。第 2区｜から第 1で，各年度毎の張硫酸ガス濃度の年平均値についての分布図であるく ・印は測定地点で，× 印は自然教育園であ。
〉
る
亜硫酸ガスと植物被害に関する研究は以前からあった。たと えば，農林省林業試験場の土井恭次氏 らは，アカマツは亜硫酸ガス 0.8ppm で24時間日暴露した実験では衰退現象がみられ， 72時間では，葉が茶色に枯れて，外にだしても，回復しないという。しかし，実際に都内では亜硫酸ガス濃度は，土井氏らのいう実験の iで，すで01にアカマツなどは枯死しているのである。
aiertityCrirQual
アメリカの公衆衛生局が発表した Ais によ って検討してみると，都内の亜edrOxi
uflrSuof

硫酸ガス年平均濃度 0 05ppm の値は植物の生育障害をもたらすのに十分であることがわかった。

3. 自然教育園の植物被害と 802について
S02による植物被害の関係は，本来，濃度の変化と寺問が問題である 。
暴露H
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第 6図

除．

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e・8 F、，， ぞ 戸 田d111'~5" ・ 4-12"

第 7図‑ 3一).
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第10図

第 8図

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12図
第1

手、
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4. 汚 染 物 質 の 測 定
以上のようなことから明らかなように，本闘において減日目 32〜 37；；.では 年平均ではない(PP.
M)も，大気汚染による植物の影響はかなり顕著であること

0.
10がわか った。一方圏内への，大気汚染物質の流入や，流入したものの滞留について検討する必要がある。そこで気流調査を試みた。
大気の汚染物質はいろいろであるが，ここでは0.
05S02,CO,C02，付着煤塵などについて調べた。また，外部からの流入の様子を知るため，風洞実験を行な った。夏期には，圏内と外部との表面温度の差異による対流が予想されるので，赤外線温度計によって，上空から表面温度32

第四図の測定を行な った。

。

35445（年）4.1 S 02 の日変化

S02 の自然教育園における経年変化

自然教育圏内の教研跡に設置された 10メートノレのポーノレによ って， 10メー トノレ， 5メート／レ， 2メートル，各高

年平 ~J

昭和 12〜 13年
昭和38年

0.
0050.
045大気汚剥1阿41 白亜舎房

（%）

1冊

度の値を（ 1971年 7月15日：快晴〉 示したのが第 18図で。 アカマツ

Xスaク＇）'I'

80‑

06生存率．
・・・．
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,a402000.
001・−'

第18図
0.
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50.
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1SO.／年／PPM

第17図

It

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2 の日変化（ 1971.7月15日快晴〉

於教研跡ある。この結果からわかるように，最大値は， 11時から自然教育園における樹木生存率と12時の聞に発生し，高さによ って発生時刻が多少ずれてS02 との関係いる。最低値に対して最高値は約 9倍にも達している。

ここでは，自然教育圏内で行われた毎木調査資料にもとずき ，代表的な樹種について，生存率と＞・$

このようなパターンが，ここの特徴であるかについて

S 02 の関係は，これだけでは十分でなく多くの資料を検討しなけれをしらベた。その結果が第 17図である。この資料中，生ばならない〈名古屋市瑞穂区瑞陵高校観測点で行われた存率は 1950
年の個体数（樹種別〉を 100として，それ以後

く昭和46年12月 1日〉青空デーでは，最高が 10時ごろにの年次に現われた，枯死数を 100〜Oの数値で示したもの

でているが， 45年12月 2日の値では， 15時から 16時に発である。 S02 濃度は年平均値で，前述の資料（第 16図〉

生してる，などの例がある〕。によ った。

4.
2coの日変化S02 濃度は，この 10年間 0 05ppm（年間平均濃度〕上述の場所について（昭和46年12月 1日： 天気晴〕

以上続いている 。毎木調査は毎年行われているわけではcoの日変化を示したのが第四図である 。coの場合，ないので，その時間的経過の詳細は不明であるが，少なくとも ，樹穏によ って被害の程度が異なっていることやS 02 にくらべて，最高値の発生時刻が早い。また，

S02 が一定濃度（ 0.Olppm：年間平均〉より高くなるiJ¥lj
定高度 5メートノレの値が最も多く，次に 10メート／レ，ピークが 2つ現われる傾向がある。 S 02 の場合と異なり ，場合，被害が発生していることなどその傾向からうかが2メー ト／レの順にな っているのが特徴である 。 しかしこえる 。

れも，汚染源や風向などの詳細な観測によ って検討する‑ 6ー

， 28日である〉。
1月 5日
年15示した。測定は昭和44 降下煤重量.
4大気中には，さまざま な煤塵が浮遊しているが，その付着は植物の種類によ って，かなりちがう。ここでは常一 · － ••ttoo .

‑・ 50•

・．

‑・‑・‑. t

緑広葉樹，落葉広葉樹，裸地などについて測定した。第年にかけての月総量であ る。この年か ら462図は昭和442，
結果によると，常緑広葉樹の付着量は裸地にく らべて

5最も多いときで約 8倍，また落葉樹にく らべて，約 2.
。
倍多い

200E−防国

da守001必要がある。

05mwωω m m o.3 C02の分布40

大気汚染物質の濃度変化は，気象条件，地形，地物の影響によ って，さまざまにかわる。また，高度によ っても変化する。ここでは，圏内にある，水とり沼，教研跡定をした。その値は，第20‑21jの 2点で C02の同時浪l図で示した。図中， Y軸には観測点（高さ〉をとり， Xoは高度 lm でのzoの値である（ここで Cz/C輸は Cz，は各高さでの C02の値である。教C02濃度値で， c，、I、＇，久／li：
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研跡での測定値は破線で示し，水とり沼の値は，実線で， f、』

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61bホ 附剛%削 鈎 鴎 河 駒

052

coの日変化 (1971.12.1晴〉於教研跡9図第1，2悶
第2，，、，'..

5 6 7 8 9 問'I

自然教育園の降下ばいじん量・ ／←.
OJ5ト7.
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ブ：：長,.'.b~ l.28)
1
第20 図璽自然教育園の 、 C02~J垂直分布 (1970. 16.
5i~~·l斗 tご£争［：：｛；：；，，民：！
：,kL！；出［：斗？とい：；：iL；よ~：3図第25 pHの分布
4.

降下煤塵，酸性化した雨水などによ って，土俵がどの、
唱
匂．
．，

1図第2)
2.4‑1
2.1
1
791
自然教育園 PH分布図 (〕.51
自然教育園の C02垂直分布 (1970.1

よう に変化したか を明らかにすることは，植物などの変‑ 7一

化を考察する上で重要頗Il'JOrである。ここでは昭和46
年12月 4日〜 12日の期間中に圏内の地表面

coセンチメ ー トノレ〜

20←

5センチメ ート／レ〉土』』

段 PHの測定を行なった。その結果が第 23図である。 1つの傾向として，圏内の平均的 P
Hは，平均5.6〜6.0で10+‑

写真 1ある（第 24図〉。この値にくらべて，相対的に小さな値は闘の中央部で，外縁は高いことが4.
44.
8 5.
25.
66.
0 6.
46.
8(PH)

第24図

自然教育園におけるわかった。第25図は ，松林における各深さ別pHの分布 (1971.12. の土俵の PHの値であ4‑12(0‑5.0cm))
る。これによると，相~ .i~

写真 2：~＼・＼＼・一〜~

6070．
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〜〜〜．

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0I

5.
5IIII16.
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3PH

第25図 松林における各深さ別の土嬢 PH(
1971.12.12)

対的にではあるが，地表面の酸性化 の傾向が み ら れ る写真 3〈試みに ，宮城県川波のススキ草原について PHのプロ

写真 1〜 3 風洞による対流実験

フィノレ（佳山1970）をみると，深さによって，ほとんどわれは，対流の様子を煙風洞実験でたしかめた。その結変化していない〉。

果が写真 1〜 3である。
このような実験から問題になるのは，現地の表面温度5. 気流調査の分布である。ここでは，赤外線温度計を使用し，へリ圏内の大気汚染質は，気象的な条件によって，外部かコプターによって，高度 500メート／レの上空から測定しら流入していることは明らかであるが，流入の 1つの問た〈昭和46年 8月30日〉。測定した方向と地点は，第 26

題は，夏期，風の弱い場合，対流による空気の交換である。園をとりかこんでいる道路や，周辺の建造物と，圏図で示した。その結果圏内と外部との表面温度の差は 10内の緑地の表面温度に大き な温度差がみられる場合，当であ ったので ，晴天日には 20〜30°C 位いが予想される然，対流による空気の交換が予測される。そこで，われが，いずれにしても，風の弱い晴天時には，対流による〜15°C 位いあることが確認できた。この観測日は曇天‑ 8一で得た図である〉。

？
主~：ユー3時
早 16匝1

風の強い場合，圏内での気流はどうなるのか汚染質が一方向から圏内に流入する様子を ，煙風洞で実験したのが写真 5〜 6lである。これからわかるよう

l‑.Oo!

・に，風下側に凹地形がある場合

．
，
位、e

汚染質は滞留することがわか った。一方汚染質の滞留は，風の弱い場合にもおこる。そこで，
6図
第2圏内の無風時間を月別に調べて自然教育圏内外の表面温度
0, PMl :10).38.
179(1，・OIO.

5日間の平みた〔 ここでは各月 1均（ 21600分〉を 100として，そ〉。こ8図の割合で示した〕（第21月が最も多の結果によると， 1く，次いで夏期（ 7月〜 9月〉が多いことがわか った。また，無風の継続時間を調 べ て み る， 1〜 2時間程度のものが最とも多い。次いで 7〜 8時間が多い。無風期聞が最も長く続いた

100.

0.
520.
035.σc37‑ 2図 自 然 教 育第2圏内〈水生植物教材園〉の気温垂直分布.30〕.81791(〉。
時間であ ったく第29図43〜1のは， 1C。
写真 4 発煙によ る気流調査.033c・032.

05.
40.
13030.

0.
04029.
028.

05.
3027.

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〜 ＼ 気品,W.O、〜ーー −− 、〜＼＼26.0

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'29.Om）の気温
I③ 正 門 前 自 動車 道路 （0時
06:01
3:
501
0
5:01
4301
4001
3:
301
0:
301
3:
201
0:
2
1：
目

7ー 1図
第27 3図第2・：

自然教育圏内外の気温差

自然教育園内（水生植物教材園〉 の温度

6. ま と め

8.30)
く1971.

。
今回の調査から次のような点が明 らかにな った

交換がおとり うることがわか った。 写真 4は，圏内の気. 都内では植物の被害がは っきり現われてきている
1

流を調べ るため，地表で発煙し， ヘ リコプタ ーから撮影
0日の気象観測7 1〜 3図は 8月3したものであ る〈第2こと。

‑ 9ー

%

各月 15日間の 平均
15日間（ 21,600分）を 100とする 。

10050

写真 5。

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1
1 1
2月

第28図 各月の無風時間（ 1969
年 於水とり沼〉（回）

20事
責度

10

写真 B
写真 5〜 6 風洞による汚染質流入実験

2. 自然教育園内でも植物被害がみられること。

3. その原因の 1っとして so.濃度があげられる 。
4.

so.に対する植物被害のうち被害の割合は 樹種。によ って異なること。
5. 付着煤塵量は樹種によ って異なること。

1‑2 3〜4 5〜6 7〜8 9〜10I
I〜1213〜1415〜16 （時 1::1)

6. 土陵中の PHの分布に特徴があること。

無風継続時間7. 汚染質濃度分布は場所台高さによ って変化す ること。
8. 夏期には圏内外の表面温度差が顕著であること。
9. 汚染質の滞留条件として ，無風による効果が考え

第29図無風継続状況（ 1970.
10.
30〜6.
12)
プタ ーの使用を許された朝日新聞社および，研究班の協力 をえたので感謝したい。

られ， 薗内では無風時間は 13〜14時間に達することがある。

参 考 文 献10.無風の発生しやすいのは年間中 11月が最も多いが，次いで夏期

c7. 8. 9月〉であること。

1. 坂本藤良訳(1970). ＝ニクソン大統領公害教書。

11.風洞による発煙実験，現地での発煙実験から圏内
では汚染質の拡散はきわ めて悪いこと。

日本綜合出版
2. 三寺光雄(1969）：大気汚染物質の植物被害〜発生原

今後の問題 として圏内での逆転居の分布，植物の Sの因の気象的解析(1），昭44年第 12回公害対策研

含量と 樹木別の分布，汚染質の空間分布など ，また今まで究会テキスト。公害研究対策セ ンタ ーの観測資料の解析などが残されている。今回の調査は文3. 我妻学編（ 1971） 環 境 （公害問題 と環境破壊〉。

部省科研費（都市生態系の特性に関する基礎的研究〕のー部によった。また， 地表面温度の測定について，へ リコ

ジューリスト No.492
4.経済評論(1970）・環境破壊と人問。日本評論社

‑ 10一

刷局。

年人間生存
5 文部省特定研究報告集録(1972）：昭和40年版〉。大蔵省印〈昭和461）：公害白書
791. 総理府編(21と自然環境。

刷局。

. 科学技術庁資源、局(1966）：大気汚染防止に関する綜
6c. 公害と防災編集委員会(1966）：大気汚染 I)。白亜
31合研究。

書房。

1）：都市環境保全のため
791
7.科学技術庁資源調査会(の基本的方向に関する調査報告。
8.大気汚染全国協議会第 7回小委員会編(1967）・植物決男 (1969）：自然教育園. 菅原十一 ・日吉房雄・手塚l
41l.
内の微気象について 1）。自然教育園報告 Noc. 菅原十一 ・日吉房雄 ・千羽晋示 ・三寺光雄(1970):
51に関する大気汚染研究文献目録集。

自然教育圏内の微気象について（ 2）。自然教育. 谷田沢道彦(1969〕 亜硫酸の植物にたいする影響と
9
2回公害対策研究会
年第 1被害測定基準。昭和44テキスト。公害研究対策センター。
1）・公害と 東京都。東京都
791. 東京都公害研究所編(01広報室。
年版〉。大蔵省印
5. 総理府編(1970）：公害白書〈昭和4112.
園報告 No
5年 間 の 比6. 自然教育園 (1971〕：自然教育園生物相 1103較。都市環境保全研究会資料2の生物群集）：自然教育園
2791(奥田重俊・. 千羽普示
7140。
全研究会資料に関する調査報告。都市環境保1ー‑ 1