埋没泥炭十の有機物組

成

筒 木 潔 ゛ ・ 白 石 祐 彰 ゛ ・ 鍬 塚 昭 三 ゛（名古屋大学農学部４６４­０１名古屋市千種区不老町

Ｌ」まじめに愛知県南設楽郡作手村にある大野原湿原の地下には、泥炭をはじめとする未固結の堆積物が、数ｍの厚さで残っている。本研究は、この堆積物の有機物組成および堆積物の１４Ｃ年代を調べ、有機物組成や堆積速度と過去の気候変動や作手高原をめぐる局地的な地形の変動との関連を解明しようとするものである。現在までに主として細田Ｂ断面および白須断面の試料を用いて、数点の試料のタンデトロンによる年代決定、炭素および窒素含量の測定、アルカリ酸化銅分解によって生成するフェノール性化合物の定量、脂質含量およびその組成の定量を行ってきたので、その結果を報告する。
２ 。 ｀ ￣ ゛ ロ ン こ １ ４ Ｃ ゛ ʼ ｀土 壌 断 面 試 料
清 岳 露 頭 試 料 深 さ ２ ８ ０ ｃ ｍ 付 近 （ 作 手 村 教 育 委 員 会 矢 頭 氏 に よ り 採 取 さ れ た も の 、 図１ ） 、 白 須 断 面 （ 図 ２ ） 、 お よ び 細 田 Ｂ 断 面 （ 図 ３ ） か ら 数 点 の 試 料 を 選 び 、 年 代 測
定 を 行 な っ た 。

年代測定用試料調製法
清岳露頭試料および白須断面試料は凍結乾燥してあった試料から木質組織（清岳）および分解程度の低いヨシの悍部を選別し集めた。
細田Ｂ断面試料は冷蔵してあった未乾燥の１０ｃｍ刻み試料をさらに上下２層に分け、分解程度の低いヨシの塊茎（Ｆ）や程部をピンセットで拾い出し集めた。これらの試料は蒸留水中で付着物をよく洗い落とした。
こ の よ う に し て 集 め た 植 物 残 漬 約 ５ ０ ０ ｍ ｇ を ２ ０ ０ ｍ １ ビー カ ー 中 に 取 り ４ ％ Ｎ ａ Ｏ Ｈ 水溶 液 （ １ ０ ０ 〜 ２ ０ ０ ｍ １ ） を 加 え 、 ホ ッ トプ レ ー ト 上 で １ 〜 ２ 時 間 加 熱 し た 。 そ の 後
ホ ッ トプ レ ー ト か ら お ろ し 、 放 置 して 試 料 を ビー カ ー の 底 に 沈 澱 さ せ た 。 次 に 上 澄 液をデカンテーションして取り除き、新しいＮａＯＨ溶液を加え抽出操作を再び行った。この操作は、抽出液が殆ど着色しな｀くなるまで繰り返した。その後試料に１０ＺＨＣ１（１００〜２ ０ ０ ｍ １ ） を 加 えて 、 ホ ッ トプ レ ー ト 上 で ３ ０ 分 〜 １ 時 間 加 熱 し た 。 加 熱 後 上 澄 液 を 取 り 除き新しくＨＣＩ溶液を加え抽出を再度行った。このＨＣ１抽出操作は３回行った。
Ｎ ａ Ｏ Ｈ ・ Ｈ Ｃ Ｉ 抽 出 を 終 え た 試 料 は 最 後 に 蒸 留 水 を 加 え ホ ッ トプ レ ー ト 上 で 加 熱 し た 後 放冷し上澄を除いた。これを乾燥させた後片方の端を閉じたパイレックス９Ｈ管に採取し真空ポンプで排気しつつ封管し、電気炉中で５００ Ｃで３時間加熱し炭化させた。
炭化した試料とＡｇ粉末を重量比で１：９の割合（モル比約１：１｀）で混合し加圧機

１ ８ ­を 用 い て ペ レ ッ ト に し （ 試 料 ８ 〜 １ ２ 皿 ｇ 、 Ａ ｇ ８ ０ 〜 １ １ ０ ｍ ｇ ） 、 名 古 屋 大 学 年 代 測定 資 料 研 究 セ ン タ ー ・ タ ン デ ト ロ ン 加 速 器 質 量 分 析 計 を 用 い て １ ４ Ｃ 年 代 を 測 定 し た 。

微細画分ヒューミンの調製および年代測定
白須断面より数点の試料を供試し、粗大な植物遺体（０．５ｍｍ以上）を除去した画分からアルカリ可溶分の除去およびフヅ化水素処理によりヒューミンを調製し、その年代を測定した。
泥炭試料５ｇを２５０ｍ１ポリ瓶にとり、１ＦＮａＯＨを２００ｍ１加え、超音波で３０分
処 理 し た 。 こ れ を ０ ． ５ 叩 の フル イ ロ ２ ｎ ｌ ｅ ｓ ｈ ） に よ り 蒸 留 水 で 洗 い つ つ 諦 別 し 、 通 過 画 分（ ０ ． ５ ｍ ｍ 以 下 ） を 集 め た 。 通 過 画 分 は ５ ０ ０ ｍ １ ト ー ル ビー カ ー に 移 し 、 Ｎ ａ Ｃ １ を ３ ％ に なるように加えて一夜放置した後、遠心分離により沈澱をあつめた。沈澱はさらに３％ＮａＣ１を含む１０％ＮａＯＨで繰り返し抽出液の色がなくなるまで抽出し、残漬を集めた。
残漬は５０ｍ１ポリ遠心管に移し、４６％フッ化水素水溶液１０ｍ１および２Ｎ一塩酸１０ｍ１を加え、ポリ製ネジ蓋をじて、８０­９５ Ｃ温水浴中で５時間加熱した。酸加水分解液は遠心により除去して更新し、この操作を３回繰り返した。残漬は沈澱の一部が分散し、：３（）００ｒｐｍでは沈澱しなくなるまで蒸留水により洗浄した。残湾はけんだく液に少量の希塩酸を加えて遠心して回収し、ＫＯＨを入れた真空デシケーター中で凍結乾燥した。この試料約１００ｍｇを真空封管中で５００ Ｃで４時間炭化させ、上記と同様にしてタンデトロン加速器質量分析計を用いて１４Ｃ年代を測定した。

結果および考察１。清岳露頭（図１）の深さ２８〔〕（ｌｍ付近泥炭層の年代は以下の値を与えた。
３２１４０ ４４０ｙＢＰ（ＮｔｊＴＡ­６９７）
学習院大学での測定結果は〉３４９９０５ ＢＩ）（Ｇａｋ­１２７７９）となったが、いづれにせよ大野原湿原堆積物の生成の開始時期が現在よりも３万２千年以上さかのぼることを示した。
２ 。 白 須 断 面 （ 図 ２ ） の 各 層 位 に 含 ま れ た 植 物 遺 体 の 年 代 は 以 下 の 値 を 与 え た 。
Ａ；４８〜５２ｃｍ２４３１ ６１９ｙＢＰ，３０９７ １３３ｙＢＰ
Ｂ；６８〜７２ｃｍ３５４４

４３２ｙＢＰ，３６０８土４９ｙＢＰ

Ｃ；９６〜１００ｃｍ３６６９ ６３１ｙＢＰ，３８３９ ４３５ｙＢＰ
Ｄ；１７４〜­１７８ｃｍ７０７９ ２７３ｙＢＰ，６０５５ ２４５ｙＢＰ
Ｅ；２０６〜２１０ｃｍ９５００ ４０９ｙＢＰ，８８２０ １８４ｙＢＰ
各 層 位 に ２ つ の 値 が 示 さ れ て い る の は ， そ れ ぞ れ の 試 料 に つ い て ２ 回 測 定 を 行 な った た め で あ る 。 古 い 方 の 年 代 を よ り 実 際 の 年 代 に 近 い も の と 考 え る と ， こ の 結 果 は 白
須 地 点 で は 泥 炭 層 の 生 成 は 約 ９ ５ ０ ０ 年 前 に 始 ま っ た こ と を 示 して い る 。 沢 井 ら に よ り １ ６５ｃｍ付近にＵ­ＯＫＩ火山灰（約９３００年前）らしいものが観察されたことと矛盾するが，より 標 高 の 高 い 地 点 に 降 っ た 火 山 灰 の 再 堆 積 に よ る も の か も し れ な い 。 ま た こ の 断 面 に

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１ ９ ­

おける泥炭の堆積速度は平均して１年当り２ｍｍ弱と計算されたが、断面の下部（第４・５層）では堆積速度がさらに遅く、上部では速い傾向が認められた。断面下部の堆積速度が遅いのは、これらの層位が最終氷期の終了後急速な温暖化が進行した時代に相当すること、火山灰の降灰や土砂の流入により湿原の水質が富栄養化し、有機物の分解が促進されたこと等によるものと考えられる。断面上部は有機物含量も多いことから大野原湿原は水量も多く安定な状態が保たれていたものと考えられる。
３。細田Ｂ断面（図３）各層位に含まれた植物遺体の年代は以下の値を与えた。
Ｆ；８０〜８８ｃｍ２３０００ ４００ｙＢＰ
Ｇ；９８〜１０５ｃｍ６９３０土１０ｙＢＰ
Ｈ；１１５〜１２０ｃｍ２５６００ ４００ｙＢＰ
工；１５０〜１５５ｃｍ２８４７０土７０ｙＢＰ
Ｊ；１６５〜１７０ｃｍ２６１４９ ２３３ｙＢＰ
この断面ではＡＴ付近の試料（Ｇ）についても年代測定を行ったが、予想に反し若い年代（６９３０ｙＢＰ）を与えた。この若い年代は、分析試料がなんらかの理由で現代炭素により汚染されたためと考えられる。ここで得られた結果は細田地点の泥炭層は少な
くとも２万８千年以上前にその生成が開始されたことを示している。泥炭層が約２万３千年までで途切れているのは、いつ起こったものかはまだわからないが、多量の土砂の流入により泥炭層の上部が削り取られたことによるものと考えられる。またこの結 果 に よる と Ａ Ｔ の 年 代 が ２ ３ ０ ０ ０ 年 か ら ２ ５ ６ ０ ０ 年 の 間 に 入 る こ と に な り 、 従 来 の ２ ２ ０ ０ ０ か ら
２ ： ３ （ ） ０ ０ ｙ Ｂ Ｐ と い う 定 説 と 矛 盾 す る が 、 本 研 究 で は 純 粋 な 植 物 遺 体 を 用 いて 年 代 決 定 を 行っているため２次有機物による汚染が少なく、より古い年代を与えたものと考えられる。また最近松本ら（１９８７）もＡＴの年代は従来の年代よりも古く、；２４、７２０ｙＢＰ頃であるとの見解を提出している。
４白 須 断 面 各 層 位 試 料 か ら 得 ら れ た 微 細 画 分 ヒ ュ ー ミ ン の 年 代 は 以 下 の 値 を 与 え た 。
９６〜１００ｃｍ１０６０ ２５０ｙＢＰ
１１６〜１２０ｃｍ１１３３ ２１７ｙＢＰ
１３６〜１４０ｃｌ４２１６ ３５４ｙＢＰ
１６０〜１６４ｃｍ４４０４ ５５３ｙＢＰ
１７０〜１７４ｃｌ１８０３士７７ｙＢＰ
微 細 画 分 ヒ ュ ー ミ ン は 土 壌 の 鉱 物 粒 子 と 強 く 結 合 し た 有 機 物 で あ り 、 通 常 、 土 壌 の各種の画分の中では、最も古い年代を与えることが期待される。しかしこの泥炭土壌の微細画分ヒューミンの年代は、期待した値よりもはるかに若い年代を与えた。
このような若い年代が得られたことの理由としては、周辺の丘陵地でより若い年代に形成された有機物がヒューミンの形で土壌鉱物と結合してこの泥炭地内に流入した可能性が考えられる。また泥炭地では可溶性有機物が下方に浸透する事が考えられる
ため、このような上部の若い年代を持つ有機物が下部の粘土鉱物と結合してヒューミー２０­ＬＩ£
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ンとなった等の理由も考えられる。白須断面の有機物は通常の泥炭土よりもはるかに黒色度が強く、新井ら（１１１９０）はこれを周辺の丘陵地で火山灰の降灰に引き続いて生成した黒ボク土が湿原内に流入したためと考えているが、ここで得られた結果もこのような推定と符合する。
３ ． Ｓ ・ Ｃ Ｎ （ 図 ４ ­ １ 、 ２ ）炭素及び窒素含量の測定はＣＮコーダ一法により行った。
泥炭が由来するヨシ等の植物遺体は分解前は１００付近の非常に高いＣ／Ｎ比を示すが、微生物分解が進むに伴って窒素成分は分解者の体の中に保持されるのに反して、炭素はエネルギー源として利用された後はＣ０２として揮散するためＣ／Ｎ比は減少し、３０から４０の間の値に達する。しかしその後有機物の腐植化かさらに進行すると、菌体成分やリグニン蛋白複合体として固定された窒素が再び無機化されるためＣ／Ｎ比は大きくなるものと考えられる。
白須断面では、層位が深くなるに伴い全炭素含量が少なくなり、他方Ｃ／Ｎ比は大きくなった。Ｃ／Ｎ比は特に第４層最下部（１６０ｃｍ付近）で最高値を示した。Ｃ／Ｎ比の増大は泥炭中の蛋白態等の窒素成分が、堆積年代の経過とともに無機化し系外へ失われたことを示唆する。断面の最下部でＣ／Ｎが再び低くなったことは、あとで述べるようにこの層位のフェノール性化合物含量が高いこと、八二リン酸／八二リン比が低いこと等から、この層位が、湿原の水位が高かった等の理由で、嫌気的な条件で形成したことを示唆する。
細田Ｂ断面では試料の炭素含量は１２０ｃｍから１６０ｃｍにかけては約４０％でほとんど有機物のみからなることを示したが、姶良火山灰の降灰以降炭素含量が著しく減少した。
Ｃ／Ｎ比は３０から４０の間で比較的一定していた。細田Ｂの泥炭層はその年代から最終氷期の最盛期に生成したものであり、寒冷な気候と湿原状態の安定な維持により安定な泥炭生成が進行していたが、姶良火山灰降灰によりなんらかの環境の変化が起こったものと思われる。細田断面の泥炭堆積層が安定な生成環境の下で形成されたことは、
渡辺・堀尾（１９８９）により、無機成分の組成からも推察されている。
（ 図 ４ ­ ３ ）フェノール性化合物の収量は、白須断面では第２層と第５層で高く、第３層と第４層では低い傾向を示した。細田断面では姶良火山灰の降灰以降と１６０ｃｍ付近の１試料を除いて白須断面よりもかなり高い収量を示した。
この結果はＣ／Ｎ比の結果から考察したことと同様に、細田Ｂの泥炭層では寒冷な気候と湿原状態の安定な維持により分解度の低い泥炭生成が進行たこと、白須断面の第３層と第４層では温暖な気候と火山灰や土砂の流入による富栄養化により有機物の分解が進行したこと等を反映しているものと考えられる。
バニリン酸と八二リンの比率も興味ある変動を示した（図４­４）。すなわち、フェノール性化合物の収量の高い試料はバニリン酸とバニリンの比率が低く、フェノー
２３ル性化合物の収量の低い試料はバニリン酸とバニリンの比率が高い傾向を示した。バニリン酸はバニリンの酸化物であることから、泥炭有機物の酸化分解の進行にともなってこの値は増大し、他方フェノール性化合物含量は減少したものと考えられる。
個々のフェノール性化合物の構成比からは、その堆積物が由来した植物の種類を推定することができる。本研究で供試した泥炭試料はいづれもシリンジル化合物およびケイヒ化合物の構成比が高く、草本由来のリグニンの構造を反映していた。しかしその中でも白須断面ではケイヒ化合物の割合が細田断面よりも高いことから、白須断面
ではイネの栽培の影響が現れているものと推定した。
５、脂亘の分析（図４­５）脂質の中には数万年の年代を経てもかなり安定に存在するものがあり、土器などに付着した脂質の分析は考古学にも応用されている。また泥炭土壌は各種の土壌の中でも最も脂質含量の高いことが知られている。本研究では現在までのところ総脂質の定
量 お よ び 長 鎖 脂 肪 酸 の 定 量 し か 行 っ て お ら ず、 脂 質 の 構 成 成 分 の 分 析 は 現 在 進 め て いるところである。
脂 質 は ベ ン ゼ ン ： メ タノ ー ル ＝ ６ ： ４ の 溶 媒 を 用 い 超 音 波 （ １ ５ 分 ） 処 理 し つ つ ４
回 抽 出 し 、 溶 媒 を 除 去 し 乾 燥 重 量 を 測 定 し た 。 ベ ン ゼ ン ・ エ タノ ー ル に よ る ソ ク ス レ
ー抽出と比較して収率は低いが、抽出中の脂質の変質は少ないと思われる。
フェノール性化合物の収量の変化と比べて、泥炭層内での脂質の収量は変化が小さかったが、白須断面の第４層から第５層にかけて（１１０ｃｍから１２０ｃｍの間で）収量が著しく増大していた。また白須断面に比べ細田断面のほうが脂質の収量は大きく、フェノール性化合物の収量の結果と合わせ、細田断面の泥炭の分解が進んでいないことが示された。なお細田断面では黒みの多い泥炭層で脂質含量が高かった。
長鎖脂肪酸は炭素数１６から３０までのものが検出されたが、収量は炭素鎖の長いものほど増加してＣ２８で最大に達した。また炭素鎖の短いものほど分解を受けやすいことが示唆された。これらの脂肪酸の収量も、安定な湿原状態が維持されていたと考えられる細田断面では高く、酸化的状態と還元的状態が繰り返したと考えられる白須断面では低く、また変動が著しかった。ステアリン酸（Ｃ１８）とモンタン酸（Ｃ２８）も泥炭層内で著しい変動を示し、酸化的状態にあって有機物分解が盛んに起こったと思われる層位ではこの比が低くなった。
引用文献
１）新井重光・中井信・大塚紘雄：大野原泥炭の腐植及び無機成分に認められた黒ボ
ク 土 的 性 質 。 ベ ド ロ ジ ス ト 第 ３ ４ 巻 第 １ 号 ｐ ． ３ １ ­ ３ ６ （ １ ９ ９ ０ ）２）渡辺栄次・堀尾正和：大野原湿原断面の化学成分分布の特徴。大野原湿原報告集
ｌ ｐ ． ３ ０ ­ ３ ９ （ １ ９ ８ ９ ）３）松本英二・前田保夫・竹村恵二・西田史朗：姶良Ｔｎ火山灰（ＡＴ）の１４Ｃ年代。
第 四 紀 研 究 第 ２ ６ 巻 第 １ 号 ｐ ． ７ ９ ­ ８ ３ （ １ ９ ８ ７ ）­２４­

Ｒａｄｉｏ一ｃａｒｂｏｎｄａｔｉｎｇａｎｄａｎａｌｙｓｉｓｏｆｐｈｅｎｏｌｉｃａ­ｎｄｌｉｐｉｄ
ｃｏｍｐｏｕｎｄｓｏｆｐｅａｔＰｒｏｆｉｌｅｓａｔＴｓｕｋｕｄｅｉｎｃｅｎｔｒａ１Ｊａｐａｎ
ＫｉｙｏｓｈｉＴＳＵＴＳＵＫ工，ＨｉｒｏａｋｉＳｈｉｒａｉｓｈｉａｎｄＳｈｏｚｏＫＵＷＡＴＳＵＫＡ
ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｎａｇｏｙａｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｇｏｙａ４６４­０１

ＡｈｉｓｔｏｓｏｌｐｒｏｆｉｌｅａｔＴｓｕｋｕｄｅｉｎｃｅｎｔｒａ１Ｊａｐａｎｈａｓｔｈｅ
ａｇｅｏｆｃａ．３２，０００ｙＢＰａｎｄｒｅｃｏｒｄｓａｈｉｓｔｏｒｙｏｆＨｏｌｏｃｅｎｅａｎｄ
Ｐｌｅｉｓｔｃｅｎｅｐｅｒｉｏｄｓｉｎｔｈｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｏｒｇａｎｉｃａｎｄ
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ＴｈｅｒａｔｉｏｏｆＣ／Ｎａｎｄｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｐｈｅｎｏｌｉｃａｎｄｌｉｐｉｄ
ｃｏｍｐｏｕｎｄｓｗｅｒｅｖｅｒｙｓｔａｂｌｅｉｎＰｅａ七１ａｙｅｒｓｆｏｒｍｅｄｄｕｒｉｎｇｔｈｅ
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