Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
研、除草剤使わず駆除成功」）

5）朝日小学生新聞（2012年1月6日、全国版、1面、「外来種セイタカアワダチソウ、除草剤使わずに駆除」）

6）毎日新聞（2012年1月9日、全国版、2面、「迷惑」外来種セイタカアワダチソウ：土壌酸性化でまん延を防止」）

7) FM山口（2012年1月9日）

8）日本農業新聞（2012年1月10日、全国版、14面、「セイタカアワダチソウ“退治”：粉状アルミニウム有効、農環研、効果は「半永久的」」）

9）産経新聞（2012年1月26日、茨城版、13面、「外来植物セイタカアワダチソウ、新技術で駆除」）

10) 山陰中央新報（2012年1月29日）

11) 山口新聞（2012年1月29日、「半年で外来植物駆除：農環研、土壌の酸性度高め」）

12) 新幹線車両内テロップ（2012年1月29日）

13) 毎日新聞（2012年1月29日、17面、「外来種駆除の新方法に期待」）

14）しんぶん赤旗（2012年1月30日、全国版、「科学：セイタカアワダチソウ、外来種アルミで駆除；在来種守る土壌改変技術を開発」）

15) 日本経済新聞（平成24年11月11日、全国版、17面、ナゾ謎かがく「外来植物、被災地の農地で増殖」肥料の大量投入に警鍾）

16) TBS（平成24年11月20日、Nスタ（16:53-17:55、ニュース番組）の中で、福島県の原発事故現場付近にて蔓延しているセイタカアワダチソウの特集の中で、その原因についてコメントをしているインタビューが数分間放送された）

## (6) その他

特に記載すべき事項はない。

### 8 \. 引用文献

1) H. MARSCHNER: Academic Press, London (1986).

“Mineral Nutrition of Higher Plants (2nd Ed.)”

2) S. HIRADATE, J.F. MA, H. MATSUMOTO: Advances in Agronomy, 96, 65–132 (2007). "Strategies of plants to adapt to mineral stresses in problem soils"

3) R. R. BROOKS (ed.): CAB International, Oxon (1998).

“Plants that Hperaccumulate Heavy Metals: Their Role in Phytoremediation, Microbiology, Archaeology, Mineral Exploration and Phutomining”

4) E. EPSTEIN: Plant Biochemistry, J. BONNER AND J. E. VARNER (eds), pp. 438-466. Academic Press, London (1965).

"Mineral Metabolism"
# (3) アーカイブ植物試料に含まれる無機栄養元素組成の解明と過去の土壌環境推定

（独）農業環境技術研究所 生物多樣性研究領域

平舘俊太郎（上席研究員）

楠本良延（主任研究員）

<研究協力者>

（独）農業環境技術研究所 生物多様性研究領域

森田沙綾香（P D）

小柳知代（P D）（平成22～23年度のみ）

平成23～24年度累計予算額：440千円

（うち、平成24年度予算額：266千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

日本の草原植生に出現する植物の体内無機元素濃度とその植物が生育していた土壤の化学的特性の関係を調査した結果、オミナエシ植物体中Ca濃度、K濃度、K/Ca濃度比は土壤pH(H₂O)、土壤pH(KCl)、置換酸度と高い相関が認められた。また、オミナエシ植物体中P濃度は土壤中有効態リン酸と高い相関が認められた。このことから、各地の博物館や研究所に保管されているオミナエシ植物標本試料について化学分析を実施し植物体中無機元素濃度を明らかにすれば、それら植物標本となったオミナエシが生育していた過去の土壤の化学的特性を推定できると考えられた。同様に、ヤブマメとミツバツチグリでは、植物体中Ca濃度-土壤pH(H₂O)、植物体中Ca濃度-土壤pH(KCl)植物体中Ca濃度-置換酸度、植物体中P濃度-土壤中有効態リン酸において、高い相関関係が認められた。また、キジムシロ、ヤマハギ、トダシバ、ヨモギ、ゲンノショウコ、ススキでも、植物体中無機元素濃度と土壤の化学的特性の間に、何らかの高い相関関係が存在することが明らかとなった。これらの植物も、過去の土壤環境を推定する上で重要な情報を提供しうると考えられた。また、これらの情報をもとに、実際に博物館から恵与していただいた植物標本試料について化学分析を行い、これらの植物が生育していた当時の土壤環境を推定した。また、これら植物標本が採取された当時の状況を知る方からのヒアリングを行った結果、本研究による推定は概ね妥当であると判断された。本研究のように、植物の体内元素組成を調べることによって、その植物が生育していた土壤環境を明らかにしようとする研究は大変ユニークなものであり、本研究により初めて試みられたものである。本研究により、指標性の高い植物種がいくつか見つかったことは大きな進歩である。これらの研究成果は、今後、各研究分野で応用されることが期待される。

## [キーワード]

環境指標植物、植物無機栄養元素組成、植物標本試料、土壤酸性、土壤中有効態リ酸
### 1. はじめに

サブテーマ(1)および(2)の研究結果からも示されるように、土壌の化学的特性は野草類の分布に大きな影響をおよぼしている。すなわち、半自然草原において望ましい生物多様性が保持されるためには、それに適した土壌の化学的特性があると考えられる。かつて日本の国土を広く覆っていた半自然草原では、望ましい生物多様性が保たれていたと考えられるが、現在ではそのかつての半自然草原における土壌の化学的特性に関する情報は非常に限られている。これは、かつては土壌の化学的特性を調べるための分析手法や分析装置が限定されていたため分析データ自体が残っていないこと（土壌の化学分析が頻繁に行われるようになったのは1970年代以降）、かつての半自然草原の土壌試料は現在ではほとんど入手できないこと、現在でも半自然草原は存在するが土壌の化学的特性がかつての状態を維持しているかどうか確証がないこと、などの理由による。しかし、かつての半自然草原における土壌特性を明らかにすることができれば、半自然草原の再生を目標とした保全活動等において、目標とする土壌の化学的特性値の設定が容易になる。

一方、植物の中には、土壌の化学的特性に応じて、その体内における無機元素濃度を変化させるものがあることが知られている。例えば、バナナの葉に含まれるケイ素(Si)の濃度は、土壌中の有効態Siと良い関係があることが報告されている $ ^{1} $ 。また、いくつかの栽培植物では、植物体内のN濃度が土壌中の有効態N濃度と正の相関関係があることが知られている。これらの情報は、栽培植物についてはある程度の情報が得られているが、野草類についてはまだ十分に整理されていない。もし、野草類について、その体内成分の濃度と土壌の化学的特性との間に密接な関係が見つかれば、博物館等に保管されている過去の野草類の植物標本試料（アーカイブ試料）について化学分析を行うことにより、過去の半自然草原における土壌の化学的特性を推定することができると考えられる。

## 2 ．研究開発目的

本研究では、野草類についてその体内における無機栄養元素の濃度と土壌の化学的特性の関係を調査し、かつての土壌環境を知る上で有用な植物種を選抜する。また、選抜された植物種について、過去のアーカイブ試料を入手するとともに化学分析を実施し、過去にその植物が育った草原における土壌の化学的特性を推定する。

本研究は、サブテーマ(1)および(2)の研究成果を待って開始するため、平成22年度は研究を実施しなかった。また、平成23年度は、野草類の体内における無機元素濃度と土壌の化学的特性との関係を調査するとともに、かつての土壌環境を知る上で有用な植物種を選抜することを目的とした。平成24年度は、選抜された植物種について、過去のアーカイブ試料を入手するとともに化学分析を実施し、過去にその植物が育った草原における土壌の化学的特性を推定することを目的とした。

## 3 ．研究方法

## （１）現代において生育している植物の体内無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係解明

本研究では、土壌試料や植物体試料の採取およびその化学分析は実施せず、サブテーマ(1)および(2)で得られたデータを用いて解析を行うことにより、現代において生育している植物の体内無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係を調査する。
## （２）過去において採取された植物標本試料の解析による過去の土壌の化学的特性の推定

過去において採取された植物標本試料は、秋吉台科学博物館から恵与していただいた。植物標本試料は、菓部を振動式ミニカップミル（MC-4A、粉砕容器およびボール：ジルコニア製、伊藤製作所製）にて直径数ミクロン程度まで微粉砕し、化学分析用の植物粉末試料とした。植物粉末試料中のCとNの濃度は、植物粉末試料を直接NCアナライザー（Sumigraph NC-22F, Sumika Chemical Analysis Service）に導入することにより分析した。また、植物粉末試料中のK、Ca、Mg、P、B、Fe、Mn、Zn、Cu、Ni、Mo、Al、Cd、Co、Cr、Na、Pb、Snの濃度は、植物粉末試料を硝酸－過酸化水素により湿式分解後、誘導結合プラズマ発光分析（ICPAES: Induced Coupled Plasma Atomic Emission Spectroscopy、VISTA、Agilent Technologies）により分析した。なお、湿式分解の前に内部標準物質としてInを加え、ICPAESによる分析の際にはInが約1ppmとなるように調製した。得られたデータは、植物種ごとに、植物体内無機元素濃度としてとりまとめた。また、上記「3（1）現代において生育している植物の体内無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係解明」にて得られた関係式を用いて、秋吉台科学博物館から恵与していただいた植物が生育していた過去の土壌環境を推定した。

## 4 ．結果及び考察

サブテーマ(1)および(2)より得られた結果から、半自然草原の保全を考えた場合、土壌の化学的特性の中でも植物の分布や植生に対して強い影響を及ぼしているのは、土壌酸性と土壌中有効態リン酸であると考えられる。そこで、ここでは、土壌酸性と土壌中有効態リン酸が植物体内における無機元素濃度とどのような関係があるかを調査した。

## （１）現代において生育している植物の体内無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係解明

サブテーマ(1)で得られた土壌の化学的特性データとサブテーマ(2)で得られた植物体中における無機元素濃度の関係を、多数の植物種を対象に解析を行った。その解析例のいくつかを以下に示す。

## 1 ）現代において生育しているススキの体内無機元素濃度と土壌酸性の関係

ススキは、日本の草原植生に広く分布する在来植物であり、また日本人により利用されてきた歴史も長いことから、ススキの植物体内の無機元素組成を調べることによってその植物体が生育していた土壌環境が明らかになれば非常に理想的である。ススキ植物体内におけるN, P, K, Ca, Mg濃度とその植物体が生育していた土壌のpH（土壌pH（ $ H_{2}O $ ）および土壌pH（KCl））との関係を図(3)-1に示した。ススキの場合、植物体中における無機元素濃度と土壌pHとの間の関係は、土壌pH（ $ H_{2}O $ ）であるか土壌pH（KCl）であるかに関わらず、非常に弱いものであった。最も強い関係が認められた組み合わせは、ススキ植物体中におけるCa濃度と土壌pH（ $ H_{2}O $ ）の関係であり、下記の式により記述された。

$$ y=0.1235x-0.3465,\ R^{2}=0.227 $$

次に強い関係が認められたのは、ススキ植物体中におけるCa濃度と土壌pH(KCl)の関係であり、下記の式により記述された。

$$ y=0.1169x-0.1921,\ R^{2}=0.1916 $$

上記以外の組み合わせでは、決定係数 $ R^{2} $ は0.1以下の関係であり、植物体中の無機元素濃度から土壌pHを推定するうえでは不適切であると考えられた。
図(3)-1 ススキ植物体内におけるN, P, K, Ca, Mg濃度とその植物体が生育していた土壤のpH（土壌pH（H_{2}O）：左図および土壌pH（KCl）：右図）との関係。
土壤pHは、土壤中における植物栄養元素の有効性を左右すると考えられており、本研究で調査した土壤pHの範囲内では、土壤pHが低いほど植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度は低くなることが期待されたが、実際には植物体中Ca濃度と土壤pH(H_{2}O)あるいは土壤pH(KCl)との関係以外は、非常に弱い関係であった。これは、ススキがN, P, K, Ca, Mgといった植物栄養元素を土壤から吸収する能力が高いためであると考えられた。ススキ植物体中Ca濃度と土壤pH(H_{2}O)あるいは土壤pH(KCl)との関係については、強い関係であるとは言えないものの、そのススキ植物体が育った環境に関して参考程度の情報は得られると考えられた。

土壌酸性を示す指標として、わが国ではこれまで置換酸度(y1)を広く利用してきた。この値は、主として農耕地で用いられてきたものであり、4 meq kg⁻¹を越えると酸性耐性を持たない植物は生育阻害作用を受けるようになり、12 meq kg⁻¹を越えると多くの栽培植物で生育障害を受けるようになるとされている。図(3)-2に、ススキ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壌の置換酸度との関係を示した。

図(3)-2 ススキ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壌の置換酸度との関係。
ススキ植物体中Ca濃度とその植物体が生育していた土壌の置換酸度との間には、下記の関係があった。

$$ y=-0.052\ln\left(x\right)+0.4258,\ R^{2}=0.1952 $$

すなわち、ススキ植物体中Ca濃度が低ければそのススキが育った土壤では置換酸度が高いという関係があると考えられた。ただし、この関係は非常に強いものではないため、上記の関係式による土壤の置換酸度の推定には、不確定性が含まれていることを考慮に入れておく必要があると考えられた。その他のケースについては、植物体中無機元素濃度と土壌の置換酸度との間で、線形近似や対数近似では良い関係式が得られず、いずれも決定係数 $ R^{2} $ は0.1以下の関係となった。しかし、置換酸度が高い土壌で生育したススキは、植物体中N濃度は2%以下であること、植物体中P濃度はほとんどが0.3%以下であること、植物体中K濃度は3%以下であること、植物体中Mg濃度は0.45%以下であること、といった特徴が見られた。このことから、数理モデルによって植物体中無機元素濃度から土壌の置換酸度を推定するのは現在のところ困難であるが、ススキ植物体中N濃度が2%以上、P濃度が0.3%以上、K濃度が3%以上、Mg濃度が0.45%以上であれば、そのススキは置換酸度が低い状態の土壌で育ったと推定できると考えられた。

土壤中有効態リン酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有効態リン酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有效態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有効態リン酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

図(3)-3 ススキ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壌の有効態リン酸との関係。
## 2 ）現代において生育しているススキの体内無機元素濃度と土壌中有効態リン酸の関係

ススキ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壤の有効態リン酸との関係を図(3)-3に示した。この中で、ススキ植物体中N, K, Ca, Mg濃度と土壌中有効態リン酸の関係は、いずれも決定係数 $ R^{2} $ が0.1以下の弱い関係であったが、ススキ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係だけは決定係数 $ R^{2} $ が0.2を越える下記の関係にあった。

$$ y=0.0419\ln\left(x\right)+0.0646,\ R^{2}=0.2445 $$

すなわち、ススキ植物体中P濃度が高ければそのススキが育った土壌では有効態リン酸レベルが高いと推定できると考えられた。ただし、その関係は非常に強いものではないため、上記の関係式による土壌中有効態リン酸の推定には、不確定性も含まれていることを考慮に入れておく必要があると考えられた。

## 3 ）現代において生育しているヤブマメの体内無機元素濃度と土壌酸性の関係

ヤブマメ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度とその植物体が生育していた土壤のpH（土壌pH（ $ H_{2}O $ ）および土壌pH（KCl））との関係を図(3)-4に示した。ヤブマメ植物体中における無機栄養元素濃度と土壌pHとの間の関係は、土壌pH（ $ H_{2}O $ ）であるか土壌pH（KCl）であるかに関わらず、非常に弱いものであった。最も強い関係が認められた組み合わせは、ヤブマメ植物体中におけるCa濃度と土壌pH（KCl）の関係であり、下記の式により記述された。

$$ y=0.3622x+0.088,\ R^{2}=0.1813 $$

次に強い関係が認められたのは、ヤブマメ植物体中におけるCa濃度と土壌pH(H_{2}O)の関係であり、下記の式により記述された。

$$ y=0.3783x-0.3665,\ R^{2}=0.1671 $$

上記以外の組み合わせでは、決定係数 $ R^{2} $ は0.1以下の関係であり、植物体中の無機元素濃度から土壌pHを推定するうえでは不適切であると考えられた。これは、ヤブマメはN, P, K, Mgを土壌から吸収する能力が高いためと考えられた。ヤブマメ植物体中Ca濃度と土壌pH( $ H_{2}O $ )あるいは土壌pH(KCl)との関係については、強い関係であるとは言えないものの、そのヤブマメ植物体が育った環境に関して参考程度の情報は得られると考えられた。

図(3)-4に、ヤブマメ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壌の置換酸度との関係を示した。ヤブマメ植物体中Ca濃度とその植物体が生育していた土壌の置換酸度との間には、下記の関係があった。

$$ y=-0.2211n(x)+2.0382,\ R^{2}=0.2563 $$

すなわち、ヤブマメ植物体中Ca濃度が低ければそのヤブマメが育った土壌では置換酸度が高いという関係があると考えられた。ただし、この関係は非常に強いものではないため、上記の関係式による土壌の置換酸度の推定には、不確定性が含まれていることを考慮に入れておく必要があると考えられた。また、ヤブマメ植物体中におけるCa/Mg比は、置換酸度が高いと小さくなる傾向が認められ、その関係は下式によって記述された。

$$ y=-0.375\ln\left(x\right)+3.1281,\ R^{2}=0.1258 $$
図(3)-4 ヤブマメ植物体内におけるN, P, K, Ca, Mg濃度とその植物体が生育していた土壤のpH（土壌pH（H_{2}O）：左図および土壌pH（KCl）：右図）との関係。
置换酸度(meq kg $ ^{-1} $ )

図(3)-5 ヤブマメ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壌の置換酸度との関係。

その他のケースについては、線形近似や対数近似では良い関係式が得られず、いずれも決定係数 $ R^{2} $ は0.1以下の関係となった。しかし、置換酸度が高い土壌で生育したヤブマメは、植物体中P濃度が0.25%を越えないこと、植物体中Ca濃度が2.0%を越えないこと、植物体中Mg濃度は0.6%を越えないこと、植物体中Ca/Mg比は4.0を越えないこと、といった特徴があることがわかった。このことから、数理モデルによってヤブマメ植物体中無機元素濃度から土壌の置換酸度を推定するのは、植物体中Ca濃度を利用する関係式以外では現在のところ困難であるが、ヤブマメ植物体中P濃度が0.25%以上、Ca濃度が2.0%以上、Mg濃度が0.6%以上、Ca/Mg比が4.0以上であれば、そのヤブマメは置換酸度が低い状態の土壌で育ったと推定できると考えられた。
## 4 ）現代において生育しているヤブマメの体内無機元素濃度と土壌中有効態リン酸の関係

ヤブマメ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壤の有効態リン酸との関係を図(3)-6に示した。この中で、ヤブマメ植物体中N, K, Ca, Mg濃度と土壤中有効態リン酸の関係は、いずれも決定係数R²が低く弱い関係であったが、ヤブマメ植物体中P濃度と土壤中有効態リン酸の関係は決定係数R²が0.6を越える下記の強い相関関係があった。

$$ y=0.0405\ln\left(x\right)+0.0624,\ R^{2}=0.6129 $$

すなわち、ヤブマメ植物体中P濃度が高ければそのヤブマメが育った土壌では有効態リン酸が高いと推定できると考えられた。この関係式を用いれば、アーカイブ試料として保存されているヤブマメ植物体を入手し、これに含まれるP濃度を測定すれば、この植物体が生育していた土壌中の有効態リン酸を、比較的高い確度で推定することが可能であると考えられた。

土壤中有效態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有効態リン酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有効態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有效態リン酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有效態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有効態リン酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

図(3)-6 ヤブマメ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壌の有効態リン酸との関係。
## 5 ）現代において生育しているオミナエシの体内無機元素濃度と土壌酸性の関係

オミナエシ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度とその植物体が生育していた土壌のpH（土壌pH（ $ H_{2}O $ ）および土壌pH(KCl)）との関係を図(3)-7に示した。これらの関係の中で最も強い相関関係が認められた組み合わせは、オミナエシ植物体中におけるCa濃度と土壌pH( $ H_{2}O $ )の関係であり、下記の式により記述された。

$$ y=0.7483x-2.2967,\ R^{2}=0.3658 $$

次に強い関係が認められたのは、オミナエシ植物体中におけるCa濃度と土壌pH(KCl)の関係であり、下記の式により記述された。

$$ y=0.7049x-1.3641,\ R^{2}=0.3451 $$

また、オミナエシ植物体中におけるK濃度と土壌pH(H_{2}O)の間にも下記の関係が認められた。

$$ y=-1.1368x+7.7977,\ R^{2}=0.2987 $$

同様に、オミナエシ植物体中におけるK濃度と土壌pH(KCl)の間にも下記の関係が認められた。

$$ y=-1.1229x+6.5995,\ R^{2}=0.3172 $$

このように、土壌pHはオミナエシ植物体中Ca濃度とは正の相関関係が、オミナエシ植物体中K濃度とは負の相関関係が認められた。そこで、オミナエシ植物体中のK/Ca比を算出し、土壌pHとの関係を確かめたところ、より強い相関関係が認められた（図(3)-8参照）。すなわち、オミナエシ植物体中におけるK/Ca比と土壌pH(H_{2}O)の間には下記の関係が認められた。

$$ y=-7.411\ln\left(x\right)+13.542,\ R^{2}=0.476 $$

また、オミナエシ植物体中におけるK/Ca比と土壌pH(KCl)の間には下記の関係が認められた。

$$ \mathrm{y~=~-5.804l n(x)~+~9.6415,R^{2}~=~0.4839} $$

このことは、オミナエシは、土壌pHが低下すると、土壌中からCaに代えてKをより多量に吸収するようにことを示していると考えられた。これは、本研究により初めて明らかにされた新知見である。このように、オミナエシ植物体中におけるK/Ca比は、その植物体が生育していた土壌のpHを推定する上で指標になり得ると考えられた。

上記以外にも、オミナエシ植物体中N濃度は土壌pH(H_{2}O)と決定係数R^{2}が約0.2の相関関係を、オミナエシ植物体中N濃度は土壌pH(KCl)と決定係数R^{2}が約0.14の関係を、オミナエシ植物体中P濃度は土壌pH(KCl)と決定係数R^{2}が約0.13の関係示していた。このことから、オミナエシは比較的よく土壌pHに反応して植物体内の無機元素組成を変化させる植物であることが示された。

図(3)-9に、オミナエシ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壤の置換酸度との関係を示した。この中で、最も置換酸度と関係が深かったのは植物体中Ca濃度であり、下記の関係があった。

$$ y=-0.245\ln\left(x\right)+2.1945,\ R^{2}=0.2834 $$

すなわち、オミナエシ植物体中Ca濃度が低ければそのススキが育った土壌では置換酸度が高いという関係があると考えられた。また、植物体中Ca濃度の次に置換酸度との関係が深かったのはオミナエシ植物体中K濃度であり、下記の関係があった。

$$ y=0.3376\ln\left(x\right)+1.0457,\ R^{2}=0.1969 $$

すなわち、オミナエシ植物体中K濃度が低ければそのススキが育った土壤では置換酸度が低いという関係があると考えられた。
図(3)-7 オミナエシ植物体内におけるN, P, K, Ca, Mg濃度とその植物体が生育していた土壌のpH（土壌pH（H_{2}O）：左図および土壌pH（KCl）：右図）との関係。
図(3)-8 オミナエシ植物体内におけるK/Ca比とその植物体が生育していた土壌のpH（土壌pH $ \left(\mathrm{H}_{2}\mathrm{O}\right) $ ）：左図および土壌pH(KCl)：右図）との関係。

置换酸度(meq kg $ ^{-1} $ )

置换酸度(meq kg $ ^{-1} $ )

図(3)-9 オミナエシ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壌の置換酸度との関係。
次に、オミナエシについては、植物体中におけるK/Ca比と置換酸度の関係も検討した。その結果、両者の間には、図(3)-9に示したいずれの関係よりも強い相関関係が認められ（図(3)-10参照）、下記の関係式により記述された。

$$ y=0.44011\ln\left(x\right)+0.2498,\ R^{2}=0.3446 $$

ただし、これらの関係は非常に強いものではないため、上記の関係式による土壌の置換酸度の推定には、不確定性が含まれていることを考慮に入れておく必要があると考えられた。

その他のケースについては、植物体中無機元素濃度と土壌の置換酸度との間で、線形近似や対数近似では良い関係式が得られず、いずれも決定係数 $ R^{2} $ は0.1以下の弱い関係であった。

図(3)-10 オミナエシ植物体中におけるK/Ca比とその植物体が生育していた土壤の置換酸度との関係。

6）現代において生育しているオミナエシの体内無機元素濃度と土壌中有効態リン酸の関係

オミナエシ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壌の有効態リン酸との関係を図(3)-11に示した。この中で、オミナエシ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係は、決定係数R²が0.6を越える下記の強い相関関係があった。

$$ y=0.0589\ln\left(x\right)+0.0242,\ R^{2}=0.6627 $$

すなわち、オミナエシ植物体中P濃度が高ければそのオミナエシが育った土壌では有効態リン酸が高いと推定できると考えられた。この関係式を用いれば、アーカイブ試料として保存されているオミナエシ植物体を入手し、これに含まれるP濃度を測定すれば、この植物体が生育していた土壤中の有効態リン酸を、比較的高い確度で推定することが可能であると考えられた。
土壤中有効態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有效態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有效態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有効態リン酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

土壤中有効態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

図(3)-11 オミナエシ植物体中N, P, K, Ca, Mg濃度およびCa/Mg比とその植物体が生育していた土壤の有効態リン酸との関係。

さらに、図(3)-11からは、相関関係は高くないものの、土壌中有効態リン酸が増加すればオミナエシ植物体中K濃度は上昇する傾向があること、逆にオミナエシ植物体中Mg濃度は下降する傾向があることが認められた。このことは、オミナエシは土壌中におけるリンの栄養状態に反応して、植物体内の無機元素組成を変化させることで適応している可能性があることを示唆していると考えられた。なお、オミナエシ植物体中におけるK/Ca比と置換酸度の関係は下記で記述され、強い関係ではなかった。

$$ y=0.24791\ln\left(x\right)+0.7982,\ R^{2}=0.0803 $$
## 7 ）現代において生育しているその他の植物についての体内無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係

本研究では、非常に多くの草原生植物について、体内無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係を調査した。その中では、4（1）-1～4（1）6に報告した事例以外にも、本研究の目的（過去に採取されたアーカイブ試料の分析により過去の土壌環境を推定する）に利用できそうな関係がいくつか認められている。その一部を下記に抜粋した。

・ミツバツチグリ植物体中Ca濃度と土壌pH(H_{2}O)の関係：

$$ y=0.5229x-0.9826,\ R^{2}=0.3663 $$

・ミツバツチグリ植物体中Ca濃度と土壌pH(KCl)の関係：

$$ y=0.5633x-0.6203,\ R^{2}=0.4528 $$

・ミツバツチグリ植物体中Ca濃度と置換酸度の関係：

$$ \mathrm{y~=~-0.2361n(x)~+~2.3254,R^{2}~=~0.4606} $$

・ミツバツチグリ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係：

$$ y=0.0743\ln\left(x\right)+0.0288,\ R^{2}=0.3595 $$

・キジムシロ植物体中Ca濃度と土壌pH(KCl)の関係：

$$ y=0.6676x-1.2752,\ R^{2}=0.4209 $$

・キジムシロ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係：

$$ y=0.1092\ln(x)-0.0343,\ R^{2}=0.6003 $$

・ヤマハギ植物体中Ca濃度と土壌pH(H_{2}O)の関係：

$$ y=0.6258x-2.3191,\ R^{2}=0.3768 $$

・ヤマハギ植物体中Ca濃度と土壌pH(KCl)の関係：

$$ y=0.6894x-1.956,\ R^{2}=0.5089 $$

・トダシバ植物体中Ca濃度と土壌pH(H_{2}O)の関係：

$$ y=0.3635x-1.5321,\ R^{2}=0.5209 $$

・トダシバ植物体中Ca濃度と土壌pH(KCl)の関係：

$$ y=0.2932x-0.8939,\ R^{2}=0.4267 $$

・ヨモギ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係：

$$ y=0.0717\ln\left(x\right)+0.0895,\ R^{2}=0.3351 $$

・ゲンノショウコ植物体中N濃度が3%を越える場合には、その植物体が生育していた土壤は置換酸度が6 meq kg⁻¹以下である。

・ゲンノショウコ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係：

$$ y=0.0707\ln\left(x\right)+0.149,\ R^{2}=0.3801 $$

上記に示したような、植物体中無機元素濃度と土壌の化学的特性との間の相関関係が決定係数 $ R^{2} $ で0.3以上となるような関係が認められるのは少数であり、大部分の関係は決定係数 $ R^{2} $ が0.1以下の非常に弱い相関関係であり、これらは本研究の目的のためには利用が難しいと考えられた。
## （２）過去において採取された植物標本試料の解析による過去の土壌の化学的特性の推定

本研究では、過去において採取された植物標本資料（アーカイブ試料）を山口県秋吉台科学博物館から恵与していただき、これらの植物体中におけるC, N, K, Ca, Mg, P, B, Fe, Mn, Zn, Cu等の濃度を測定し、現代において生育している植物について得られている植物体中無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係と照らし合わせることによって、これらの標本となった植物が生育していた過去の土壌環境を推定する。ここでは、恵与していただいた植物標本のうち、ススキ（1点）、ヤブマメ（2点）、およびオミナエシ（1点）について、結果を下記に報告する。

1）過去において採取されたススキ植物標本試料の解析による過去の土壌の化学的特性の推定

ススキの場合、過去の土壌環境を推定するうえで参考になる可能性のある植物体中無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係は、植物体中Ca濃度-土壌pH(H_{2}O)、植物体中Ca濃度-土壌pH(KCl)、植物体中Ca濃度-置換酸度、植物体中P濃度-土壌中有効態リン酸であった。

一方、入手したススキ植物標本試料を分析した結果、植物体中Ca濃度は0.24%、植物体中P濃度は0.065%であった。この値を、本研究で得られた植物体中無機元素濃度-土壌の化学的特性の関係にあてはめた結果を、図(3)-12に示した。

図(3)-12 秋吉台科学博物館から恵与されたススキ標本中に含まれるCa濃度から推定したこの植物が生育した土壤環境（土壌pH(H_{2}O)、土壌pH(KCl)、置換酸度）およびP濃度から推定したこの植物が生育した土壤の有効態リン酸。

$ ^{*} $ 植物標本試料中におけるCa濃度およびP濃度は、図中の横線で示した。
また、本研究で得られたススキ植物体中Ca濃度と土壌pH(H_{2}O)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったススキ植物体が生育した土壌のpH(H_{2}O)は4.7と推定された。また、ススキ植物体中Ca濃度と土壌pH(KCl)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったススキ植物体が生育した土壌のpH(KCl)は3.7と推定された。また、ススキ植物体中Ca濃度と置換酸度の関係に関する回帰式から、この標本試料となったススキ植物体が生育した土壌の置換酸度は37 meq kg^{-1}と推定された。以上の結果は、いずれも標本試料となったこのススキ植物体は土壌酸性が強い環境で生育していたことを示すものである。

また、本研究で得られたススキ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係に関する回帰式から、この標本試料となったススキ植物体が生育した土壌中の有効態リン酸は1.0 mg P₂O₅ 100 g⁻¹と推定された。この結果は、標本試料となったこのススキ植物体は土壌中有効態リン酸が非常に少ない環境で生育していたことを示すものである。

また、このススキ標本試料が採取された当時を知る方からヒアリングを行った結果、本研究によるこれらの推定は、概ね妥当であると判断された。

以上のように、過去において生育していたススキ植物標本試料が入手できれば、そのススキ植物標本中のCaやPの濃度を測定することにより、そのススキが生育していた当時の土壌環境を推定することが可能であった。ススキの場合、植物体中元素濃度と土壌の化学的特性の間の相関関係はそれほど高くはないものの、いくつかの相関関係を同時に検討することにより、推定の信頼性を上げることがことができると考えられた。

## 2 ）過去において採取されたヤブマメ植物標本試料の解析による過去の土壌の化学的特性の推定

ヤブマメの場合、過去の土壌環境を推定するうえで参考になる可能性のある植物体中無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係は、植物体中Ca濃度-土壌pH(H_{2}O)、植物体中Ca濃度-土壌pH(KCl)、植物体中Ca濃度-置換酸度、植物体中P濃度-土壌中有効態リン酸であった。また、ヤブマメは、植物体中P濃度が0.25%以上，Ca濃度が2.0%以上，Mg濃度が0.6%以上、Ca/Mg比が4.0以上であれば、そのヤブマメは置換酸度が低い状態の土壌で育ったものであると推定できると考えられた。

一方、入手したヤブマメ植物標本試料を分析した結果、ヤブマメ標本（その1）では、植物体中Ca濃度は1.7%、植物体中P濃度は2.6%、植物体中Mg濃度は0.26%、植物体中Ca/Mg比（モル比）は3.9あった。この値を、本研究で得られた植物体中無機元素濃度-土壌の化学的特性の関係にあてはめた結果を図(3)-13に示した。また、本研究で得られたヤブマメ植物体中Ca濃度と土壌pH(H₂O)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったヤブマメ植物体が生育した土壌のpH(H₂O)は5.4と推定された。また、ヤブマメ植物体中Ca濃度と土壌pH(KCl)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったヤブマメ植物体が生育した土壌のpH(KCl)は4.4と推定された。また、ヤブマメ植物体中Ca濃度と置換酸度の関係に関する回帰式から、この標本試料となったヤブマメ植物体が生育した土壌の置換酸度は4.9 meq kg⁻¹と推定された。以上の結果は、いずれも、標本試料となったこのヤブマメ植物体は土壌酸性が弱い環境で生育していたことを示すものである。また、このヤブマメ標本（その1）植物体中P濃度は0.25%を超えていること、植物体中Ca/Mg比が4.0に非常に近いことからも、やはりこのヤブマメ植物体は土壌酸性が弱い環境で育ったことが支持された。
土壤中有效態リン酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

図(3)-13 秋吉台科学博物館から恵与されたヤブマメ標本（その1）中に含まれるCa濃度から推定したこの植物が生育した土壤環境（土壌pH(H_{2}O)、土壌pH(KCl)、置換酸度）およびP濃度から推定したこの植物が生育した土壤の有効態リン酸。

*ヤブマメ標本（その1）試料中におけるCa濃度およびP濃度は、図中の横線で示した。

また、本研究で得られたヤブマメ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係に関する回帰式から、この標本試料となったヤブマメ標本（その1）植物体が生育した土壌中の有効態リン酸は120 mg P₂O₅ 100 g⁻¹と推定された。この結果は、標本試料となったこのヤブマメ植物体は、土壌中有効態リン酸が非常に多い環境で生育していたことを示すものである。

また、このヤブマメ標本試料が採取された当時を知る方からヒアリングを行った結果、本研究によるこの推定は、概ね妥当であると判断された。

一方、ヤブマメ標本（その2）では、植物体中Ca濃度は1.5%、植物体中P濃度は2.2%、植物体中Mg濃度は0.33%、植物体中Ca/Mg比（モル比）は2.8あった。この値を、本研究で得られた植物体中無機元素濃度-土壤の化学的特性の関係にあてはめた結果を図(3)-14に示した。また、本研究で得られたヤブマメ植物体中Ca濃度と土壌pH(H_{2}O)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったヤブマメ植物体が生育した土壌のpH(H_{2}O)は4.9と推定された。また、ヤブマメ植物体中Ca濃度と土壌pH(KCl)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったヤブマメ植物体が生育した土壌のpH(KCl)は3.7と推定された。また、ヤブマメ植物体中Ca濃度と置換酸度の関係に関する回帰式から、この標本試料となったヤブマメ植物体が生育した土壌の置換酸度は12 meq kg^{-1}と推定された。以上の結果は、標本試料となったこのヤブマメ植物体は土壌酸性がやや強い環境で生育していた。
ことを示すものである。その土壌酸性の程度は、ヤブマメ標本（その1）が生育した環境よりは強いものの、上記のススキ標本が育った環境よりは弱いものと考えられた。

また、本研究で得られたヤブマメ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係に関する回帰式から、この標本試料となったヤブマメ標本（その2）植物体が生育した土壌中の有効態リン酸は55 mg $ P_{2}O_{5} $ 100 g $ ^{-1} $ と推定された。この結果は、標本試料となったこのヤブマメ植物体は、土壌中有効態リン酸が多い環境で生育していたことを示すものである。

また、このヤブマメ標本試料が採取された当時を知る方からヒアリングを行った結果、本研究によるこの推定は、概ね妥当であると判断された。

以上のように、過去のヤブマメ植物標本があれば、そのヤブマメ植物標本中のCa、P、Mgの濃度を測定することにより、そのヤブマメが生育していた当時の土壌環境を推定することができた。ヤブマメの場合、ススキの場合と同様、植物体中無機元素濃度と土壌の化学的特性の間の相関関係はそれほど高くなくても、いくつかの相関関係を同時に検討することにより、推定の信頼性を上げることがことができると考えられた。

土壤中有效態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

図(3)-14 秋吉台科学博物館から恵与されたヤブマメ標本（その2）中に含まれるCa濃度から推定したこの植物が生育した土壤環境（土壌pH(H_{2}O)、土壌pH(KCl)、置換酸度）およびP濃度から推定したこの植物が生育した土壤の有効態リン酸。

*ヤブマメ標本（その2）試料中におけるCa濃度およびP濃度は、図中の横線で示した。
## 3 ）過去において採取されたオミナエシ植物標本試料の解析による過去の土壌の化学的特性の推定

オミナエシの場合、過去の土壌環境を推定するうえで参考になる可能性のある植物体中無機元素濃度と土壌の化学的特性の関係は、植物体中Ca濃度-土壌pH(H_{2}O)、植物体中Ca濃度-土壌pH(KCl)、植物体中K濃度-土壌pH(H_{2}O)、植物体中K濃度-土壌pH(KCl)、植物体中K/Ca比-土壌pH(H_{2}O)、植物体中K/Ca比-土壌pH(KCl)、植物体中Ca濃度-置換酸度、植物体中K濃度-置換酸度、植物体中K/Ca-置換酸度、植物体中P濃度-土壌中有効態リン酸であった。

一方、入手したオミナエシ植物標本試料を分析した結果、植物体中Ca濃度は2.0%、植物体中K濃度は1.5%、植物体中P濃度は0.043%、植物体中K/Ca比（重量比）は0.73であった。この値を、本研究で得られた植物体中無機元素濃度-土壌の化学的特性の関係にあてはめた結果を図(3)-15に示した。また、本研究で得られたオミナエシ植物体中Ca濃度と土壌pH(H_{2}O)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ植物体が生育した土壌のpH(H_{2}O)は5.8と推定された。また、オミナエシ植物体中Ca濃度と土壌pH(KCl)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ植物体が生育した土壌のpH(KCl)は4.8と推定された。また、オミナエシ植物体中K濃度と土壌pH(H_{2}O)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ植物体中K濃度と土壌pH(KCl)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ植物体が生育した土壌のpH(KCl)は4.6と推定された。また、オミナエシ植物体中K/Ca濃度比と土壌pH(H_{2}O)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ植物体が生育した土壌のpH(H_{2}O)は5.6と推定された。また、オミナエシ植物体中K/Ca濃度比と土壌pH(KCl)の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ植物体が生育したオミナエシ植物体中K濃度と土壌pH(KCl)は4.6と推定された。また、オミナエシ植物体中Ca濃度と置換酸度の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ植物体が生育した土壌の置換酸度は2.0 meq kg^{-1}と推定された。また、オミナエシ植物体中K濃度と置換酸度の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ植物体が生育した土壌の置換酸度は3.7 meq kg^{-1}と推定された。また、オミナエシ植物体中K/Ca濃度比と置換酸度の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ植物体が生育した土壌の置換酸度は3.0 meq kg^{-1}と推定された。以上の結果から、標本試料となったこのオミナエシは土壌酸性が弱い環境で生育していたと推定された。

また、本研究で得られたオミナエシ植物体中P濃度と土壌中有効態リン酸の関係に関する回帰式から、この標本試料となったオミナエシ標本植物体が生育した土壌中の有効態リン酸は1.4 mg P_{2}O_{5} 100 g^{-1}と推定された。この結果は、標本試料となったこのヤブマメ植物体は、土壌中有効態リン酸が非常に少ない環境で生育していたことを示すものである。

以上のデータから、この植物標本となったオミナエシは、土壌酸性が弱くかつ土壌中有効態リン酸が非常に低い場所に生育していたと考えられる。秋吉台では半自然草原が維持されているが、石灰岩の近くでは、土壌酸性が弱くかつ土壌中有効態リン酸が非常に低い場所がよく見られる。このため、このオミナエシも、石灰岩の影響を受けた場所で生育していた可能性があると考えられた。また、このオミナエシ標本試料が採取された当時を知る方からヒアリングを行った結果、本研究によるこれらの推定は、概ね妥当であると判断された。

このように、オミナエシ標本試料には、当時の生育環境を知る手がかりが豊富に記録されているものと考えられた。
土壤中有效態リ酸(mg P_{2}O_{5} 100g^{-1})

図(3)-15 秋吉台科学博物館から恵与されたオミナエシ標本中に含まれるCaおよびK濃度から推定したこの植物が生育した土壤環境（土壌pH(H_{2}O)、土壌pH(KCl)、置換酸度）およびP濃度から推定したこの植物が生育した土壤の有効態リン酸。

*植物標本試料中におけるCa濃度、K濃度、P濃度、あるいはK/Ca比は、図中の横線で示した。
## 5 ．本研究により得られた成果

## （1） 科学的意義

本研究により、各地の博物館や研究所に保管されている植物標本試料などについて化学分析を実施し植物体中無機元素濃度を明らかにすれば、それぞれ植物標本となった植物体が生育していた土壌の化学的特性が推定できる基礎が確立されたと考えられる。とくにオミナエシは、その植物体が生育した土壌の化学的特性が、植物体内無機元素組成としてよく保存されており、植物体中無機元素濃度と土壌の化学的特性の間の関係は、決定係数 $ R^{2} $ が高い組み合わせが多数存在した。このため、オミナエシ植物標本は過去を知る貴重な資料となりうることが明らかになった。

また、日本の草原に広域に出現する在来植物の中でも、ススキやヤブマメといった植物では、オミナエシほど明確ではないものの、植物体内無機元素組成はその植物が生育した土壤の化学的特性を反映しており、やはり過去の土壌環境を知る上で貴重な資料になりうると考えられた。とくにススキは、かつてから生活必需品や資材としてよく利用されてきたものであることから、今後、過去において採取された植物体試料が提供され、過去の土壌環境を解明する手がかりになることが期待される。

本研究では、オミナエシ、ススキ、ヤブマメ以外にも、ゲンノショウコ、ミツバツチグリ、ヤマハギ、トダシバといった植物で、体内無機元素組成と土壌の化学的特性の間に高い相関関係が認められた。また、本研究では採取した植物サンプル数が十分ではなかったため植物体中無機元素組成と土壌の化学的特性の関係を詳細に調査できなかったものもあるため、今後、本研究による成果が広がれば、本研究と同様のアイディアで、より多くの種類の植物について研究が進むことが期待される。

このように、本研究により、植物体中無機元素濃度とその植物が生育した土壤の化学的特性の間には密接な関係があるものがあり、この関係を利用すれば、アーカイブ試料から過去の土壤環境を知る手がかりが得られることが明らかになった。このように、植物体内に含まれる元素からその植物が生育していた土壤環境を推定する手法は、これまでは同位体組成を利用した手法は広く試みられているが、それ以外の手法はほとんど例がない。これは、植物体中無機元素組成と土壤特性の関係を広範に調査する必要があること、生態学、土壌学、分析科学など多方面にわたる広い知識と経験が必要であること、また膨大な時間と労力と研究資金が必要であるためと考えられる。本研究では、植物種ごとに分布しやすい土壌特性、植物栄養学的特性、植物体内の元素組成など膨大なデータが入手できたことによって本研究成果につながった。同位体組成を利用した植物の生育環境の推定は、その植物が生育していた年代の推定、窒素の由来推定、生育温度の推定などの目的で利用されているが、植物栄養学的な情報はほとんど得られない。このため、本研究により開発された植物体中無機元素濃度からその植物が生育した土壤環境を推定する手法は、本研究のみならず、多くの分野で利用されることが期待される。また、本研究により、指標性の高い植物種がいくつか見つかったことは大きな進歩である。このように、本研究はこの分野の研究の可能性を切り開き、科学的な進歩に大きく貢献すると考えられる。
## （２）環境政策への貢献

## ＜行政が既に活用した成果＞

本研究成果は、現状では科学的貢献が大きく、これが環境行政へ波及するまでには時間を要すると考えられる。このため、本研究成果を既に行政が活用したという実績はまだない。

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

今後、次のような環境政策への貢献が考えられる。

・絶滅危惧植物の保全を目指した環境整備のための参考資料となる：

現在では絶滅危惧植物となってしまったが、過去においては普通種として扱われていた植物も多数ある。これらの植物は、過去においてはその生育に適した環境であった可能性が高い。この、過去において旺盛に生育していた時代の土壌環境を明らかにできれば、その植物を保全するうえで有利な土壌環境に関する情報が得られる。本研究で得られた手法を特定の絶滅危惧植物に適用することにより、その植物が旺盛に生育していた時代における土壌環境に関する情報が得られると期待される。

・植物標本の利用価値に新たな一面を加えた：

博物館や研究所などは、多くが行政の傘下に置かれているが、植物部門を持っている機関では多くが植物標本を多数所有している。しかし、これらは特定の目的のために収集していないことがほとんどであり、その利用についてはまだ十分な知見が蓄えられていない。本研究により得られた成果は、これら植物標本の無機元素組成が過去の土壤環境を知る手がかりとして有用である可能性を示しており、現在保管されている植物標本の利用価値の一端を明らかにしたと考えられる。これらの研究成果は、今後、学会活動や草原の保全活動にかかわる団体が主催するセミナーなどを通じて、広く広報・普及に努める予定である。

## 6 ．国際共同研究等の状況

本研究成果は、サブテーマ(1)「野草類の分布と土壌の化学的特性の関係解明」およびサブテーマ(2)「野草類に含まれる無機栄養元素組成の解明」で明らかにされたデータを解析することによって得られたものである。このため、ここに報告するく国際共同研究等の状況＞は、サブテーマ(1)および(2)で報告した内容と同一である。すなわち、その概要は下記の通りである。

本研究は、日本国内における野草類の分布と土壌の化学的特性との関係を調べたものであり、日本国内における独特の植物特性や土壌環境条件を研究対象としている。このため、国際共同研究は当初は考慮に入れていなかった。しかし、研究が予想以上に進捗し、また得られた結論も国際的に注目されるものであると考えられることから、本研究プロジェクト後半においてとくに多くの海外の研究者と本研究成果に関する意見交換を行った。具体的には、アメリカ合衆国メーン州立大学のSusan M. Erich教授（専門：土壌化学）、Tsutomu Ohno教授（専門：土壌学）、The New Zealand Institute for Plant & Food Research LimitedのBrent Clothier博士およびKarin Mueller博士らである。これら海外の研究者とは別の研究テーマで共同研究を実施中であるが、本研究により得られたデータを考慮に入れながら、さらに共同研究を発展させていくことで同意を得ている。また、今後、本研究で得られた知見を国際誌に発表する予定であるため、さらに国際共同研究は進展するものと期待される。

上記の内容の詳細については、サブテーマ(1)「野草類の分布と土壌の化学的特性の関係解明」
の項目中、6．国際共同研究等の状況の項目を参照されたい。

### 7. 研究成果の発表状況

## （1） 誌上発表

<論文（査読あり）>

特に記載すべき事項はない

## くその他誌上発表（査読なし）>

1）平館俊太郎、楠本良延、吉武 啓、馬場友希：身近な自然の保全生態学、生物の多様性を知る（根本正之編著）、131-148，培風館（2010）

「土壌が支える生物多様性」

2）和田信一郎、金田吉弘、鳥山和伸、安西徹郎、日笠裕治、小祝政明、後藤逸男、平館俊太郎：日本土壌肥料学雑誌，82(2)，173-178（2011）

「土壌診断の現状と今後への挑戦：流派そろい踏み」

3）平館俊太郎、松永俊朗、和田信一郎、渡邊彰：日本土壌肥料学雑誌，第82巻，部門別進歩総説特集号72，466-478（2011）

「第2部門 土壌化学・土壌鉱物」

4）平舘俊太郎：農環研ニュース、96，10（2012）

「公開シンポジウム「阿蘇の草原に生きる植物と土壌」」

## （2） 口頭発表（学会等）

1）平館俊太郎：日本土壌肥料学会講演要旨集第56集、208，（2010）「生物多様性と土壌診断」

2）平館俊太郎、白川勝信、森田沙綾香、小柳知代、中西亮介、楠本良延、太田陽子、大竹邦暁、佐久間智子、堤道生、高橋佳孝：日本生態学会第58回全国大会、P1-023（2011）

「半自然草地における植物の分布と土壌特性の関係：広島県雲月山における放牧地と非放牧地の比較」

3）平舘俊太郎、森田紗綾香、小柳知代、楠本良延：日本生態学会第59回全国大会、T03-5（2012）「土壌環境から考える二次草原の再生：わかってきた野草類の土壌環境適性」

4）森田沙綾香、小柳知代、楠本良延、平舘俊太郎：日本生態学会第59回全国大会、D1-11（2012）「土壌の養分吸収特性がススキ、ヨモギ、セイタカアワダチソウの分布に及ぼす影響」

5）平舘俊太郎：日本生態学会第60回全国大会自由集会（2013）「土壌と植生の深いつながり」

6）小柳知代：日本生態学会第60回全国大会自由集会（2013）「草原生植物の分布と土壌の化学的特性の関係」

7）森田沙綾香：日本生態学会第60回全国大会自由集会（2013）「草原生植物に含まれる無機栄養元素組成の特徴」

8）森田沙綾香、石田麻里、太田陽子、小柳知代、楠本良延、平舘俊太郎：日本生態学会第60回全国大会、266（P2-096）（2013）

「植物標本を用いた過去の土壌環境の推定：ヤブマメとオミナエシを用いて」