Silviase/jgov_v1.4_full_ann huggingface dataset:
## 4 ．結果及び考察

## （１）サブテーマ（１）「三宅島生態系基盤の調査研究」

## 1 ）三宅島全体の植生の現況把握

植物社会学的な検討から、対象とした調査区は4群集、4群落に区分された。海岸に立地するハチジョウススキーイソギク群集、トベラーマサキ群集、強い人為的干渉の元に成立しているオオバヤシャブシーアシタバ群落を除く2群集、3群落に区分された調査区を対象にして、DCAを行った。その結果、スダジイーオオシマカンスゲ群集～タブノキーヒメユズリハ群落～ハチジョウススキーヒサカキ群落～ハチジョウススキーハチジョウイタドリ群落～ハチジョウイタドリーシマタヌキラン群集という一連の系列に沿って種組成が変化している様相がうかがえた（図（1）-2）。第1軸、第2軸のスコア

表(1)-1 重点調査区における土壌の概

地点名	標高(m)	堆積火山灰(cm)	合計植被率	植生
IG7	538	43	55	パッチ状ハデジウススキ草原
IG8	443	38	130	ハデジウススキ草原
OY8	540	28	8	パッチ状ハデジウススキ草原
N1	377	23	130	オオバヤシャブシ垂高木林
IG9	388	20	180	オオバヤシャブシ低木林
OY2	371	12	115	ハデジウススキ草原
IZ2	334	12	145	タブノキ・ヒサカキ垂高木林
N4	188	5	170	タブノキ噴火被害林
M1	114	0	90	ハデジウススキ・ヒサカキ群落
T1	68	0	205	スダジイ二次林
IZ1	86	0	220	スダジイ自然林

IG7	0	0	最表層に2-3cmの板状構造
IG8	6	0	ルートマットの発達
OY8	0	0	埋没層はスコリア礫土
N1	4	5	A層発達、C層スコリア
IG9	7	4	O層・A層の発達
OY2	3	6	A層発達、埋没層はスコリア礫土
IZ2	15	0	O層・ルートマットの発達
N4	8	0	O層発達、2A2層以下スコリア礫土
M1	6	-	O層発達、全体にスコリア礫多い
T1	3	-	スコリア礫土
IZ1	3	-	孔隙・植物根が多い

と二酸化硫黄ガス濃度の間には有意な正の相関が見られ（スピアマンの順位相関係数$r_{s}$は、各0.65、0.53、ともに$p<0.01$）、種組成の空間的な変異には、ガス濃度が強く関わることが示唆された。

## 2 ）重点調査区の植生と樹種構成の把握

## ○植生

OY8、IG7、M1、OY2、IG8においてはいずれもハチジョウススキが最も優占していた。N1、IG9においてはオオバヤシヤブシが最も優占していた。IZ2、N4では、タブノキやテイカカズラが多く存在していた。T1、IZ1では、スダジイが優占していた。

## ○樹種構成

OY8、IG7、M1にはDBH5cm以上の生立木はなかった。OY2はヒサカキのみであった。IG8、N1、IG9はオオバヤシャブシが多かった。IZ2はカクレミノ、ヤブツバキ、タブノキの本数が多かった。N4においてはタブノキが最も多かった。T1、IZ1はスダジイが多く、T1ではヤブツバキも多かった。

## 3 ）島内の植生発達の調査

## ☐ 階層別植被率

噴火直後には草本層の植被率が増加、2005年以降には低木層の植被率が増加、2008年以降には亜高木層の植被率が増加傾向を示した。噴火後の階層別の植被率は“草本層→低木層→亜高木層”と徐々に増加傾向を示す階層が上がってきている様子がみられた。

## ○優占種の合計被度の年変化

タブノキが量的に多く残存していた場合を除き、優占種はオオシマカンスゲからハチジョウススキに変化し、地点によってはさらにオオバヤシャブシへと変化しつつあると考えられた。

## ○樹木の生残状況

多くの地点において噴火後に生存本数の大幅な減少がみられた。しかし、2010年以降には火山灰堆積が少なく、二酸化硫黄濃度も低い地点と火山灰堆積が多く、二酸化硫黄濃度も高い地点の多くの地点において生存本数の増加がみられた。

## 4 ）噴火被害林における樹木の萌芽再生様式の調査

## ☐ 主要7樹種の萌芽特性

オオシマザクラ、オオバエゴノキ、ヤブツバキ、スダジイの4樹種には、潜在的な萌芽再生力はあるが、2000年噴火による強度攪乱地では萌芽による再生ができなかった。オオバヤシャブシは萌芽再生力は弱いが、攪乱強度の比較的強い地点でも種子からの実生による再生が可能であったと考えられた。ヒサカキは主に幹萌芽、タブノキは根元萌芽によって、強度攪乱地でも再生可能であった。

## ○ タブノキの萌芽再生メカニズム

根元萌芽の幹数・サイズともに母幹の状態が“健全→損傷→枯死”の順に多くまた大きく、母幹の損傷が大きく、維持できなくなると、母幹の代わりに萌芽幹を形成・成長させると考えられた。

## 5 ）固定調査区の土壤呼吸と枯死木量の把握

## ○ 年間土壤呼吸量と温度依存性

噴火被害が中程度の段階で土壌呼吸は十分に復活する傾向が見られた。
## ○ 枯死木動態：量、分解速度（定数k）、推定滞在時間、材中の生物群集

枯死木のk値はバラツキ大きかった。噴火被害程度との相関はみられなかった一方で、土壌含水率との相関がみられた。CWDの推定滞在時間は概ね20-30年と推定されたが、分解の遅い0Y8のみ、100年以上にわたり残存すると推定された。材中の生物群集は、噴火被害程度やCWD腐朽段階で異なっていた。

## ○ 窒素無機化速度と環境依存性（有機物含量との相関）

窒素無機化速度は、総植被率による噴火被害程度との相関はみられなかった。その一方で、LOIと弱い相関がみられた。また、窒素無機化速度は、噴火被害が中程度の地域のみで大きかった。特定の木本種（オオバヤシャブシなど）の侵入・定着と関係がある可能性も考えられる。

## 6 ）固定調査区における土壤断面形態および土壤の理化学性の調査

## 〇現場の概況と土壌断面形態

表(1)-1にまとめて示した。

## ○土壤の理化学性

最表層の三相分布はA層とC層で大別でき、A層の方が、固相率が低く気相率が高い傾向となった。土壌pHは4.5～5前後のものが多いが、噴火被害度が小さい地点ほど5～6程度の値となった。しかし、火口に近いOY2・OY8や、風向きにより火山ガス濃度の濃いM1では、pHは5に届かず、4～4.5の値となった。全炭素・全窒素は全地点において、埋没層や最表層ということには左右されずA層で高い値、C層で低い値となった。

## 7 ）絶滅危惧植物の分布に関する調査

絶滅危惧植物がなお分布していることが確認された。具体的な位置は詳細版報告書に示した。

## 8 ）植生発達とリター分解および土壌動物相の関係の調査

植生と分解系の発達には正の相互関係がみられ、地上部と地下部が相互に関係しつつ発達することが示唆された。しかし、土壌動物はサイズクラスによって分解機能を最大に発揮する段階が異なり、微生物、小型・中型・大型土壌動物などの分解者内で相互関係を持ちながら変化していることが示唆された。

## 9 ）その他

イズアオドウガネは葉中窒素濃度が高いオオバヤシャブシ・ハチジョウイタドリを主な餌資源としていると考えられた。両種とも防御物質量はハチジョウススキより多かったが、防御物質量より、窒素量がイズアオドウガネの餌選好性を決定する要因であると考えられた。

クレセントロール設置点では粒径2mm以上の礫の存在割合がコントロール地点と比べ低かった。設置後1年が経過したクレセントロールの付近には複数のハチジョウススキが生育し、クレセントロールが植生生育基盤として機能することが示唆された。

降雨によって出水が生じるとリル内で激

しい土砂移動が起こり株の定着を妨げる要因となるが、地表面に散布された種子がリル内に集められ、実生の発生・定着に大きく寄与することも示唆された。

1983年溶岩とスコリア上では、ハチジョウススキ、ユノミネシダ、オオバヤシャブシの植被率は、スコリア丘から溶岩台地へ移行するにつれて増加した。

他のサブグループの結果もあわせて、11カ所の重点調査区における、生態系の機能の大小、土壌動物、地上節足動物、鳥類の生息の多寡の状況を、火山灰堆積深および火山ガス濃度と対比させた結果を図(1)-2に示す。火山灰が厚くない場所では火山ガスが状況を専ら規定しているが、厚さ30cm以上の所では火山灰の影響もまだ無視できないことがわかる。

2000年噴火の火山灰堆積深(cm)

図(1)-2 11カ所の重点調査区における、生態系の機能の大小、土壌動物、地上節足動物、鳥類の生息の多寡から見た境界線を模式的に示した図。実線は、生態系機能にみられる境界を示し、破線は、土壌動物、地上節足動物、鳥類の生息の多寡のみにみられる境界を示す。
図(2)-1 CCAによる繁殖期鳥類種組成の分析結果。左は現場で調査した植生構造の定法を利用したもの、右は衛星画像と空中写真のデータのみを利用したもの。

## （２）サブテーマ（２）「鳥類の個体群変動に関する調査研究」

## 1 ）鳥類の定点センサス

固定調査区では、繁殖期には18種、越冬期には20種が記録された。噴火の被害が大きな場所ほど種が少なくなるという傾向が明瞭に見られた。出現地点が限られている種は常緑樹を好んで利用する傾向が認められた。鳥類の種組成と植生の状態を正準対応分析により関係づけたところ、種組成は高木・亜高木による植被の発達具合と、植生全体としての発達の程度によって説明された（図（2）-1）。

## 2 ）鳥類のラインセンサス

鳥類種数、個体数の場所による違いは、樹木植被率によりよく説明された。種組成変化のパターンは、典型的な入れ子構造を呈した。100m調査区間あたりの出現個体数を予測するモデルの構築を試みたところ、例えば2012年6月の鳥類個体数については以下のものが得られた。

個体数 = -0.27 + 3.0 NDVI (2013年4月) - 0.027 (2010年50m範囲内スギ・ヒノキ植林比率)

#### +0.14 上層植被率% +0.023 下層植被率%

$$ R^{2}=0.95,\quad N=37 $$

衛星画像だけから種数を予測するモデルを作成し、2006年と2012年の繁殖期について島全体での状況を予測した結果を図(2)-2に示した。鳥類は、噴火直後は「混み合い効果」や枯死木からの昆虫の大量発生等で維持されていたと思われるが、その後はむしろ減少しており、2時期の図を比較すると、植生回復が進んでいるにもかかわらず鳥の種多様度は2012年において明らかに低い。回復した植生の多くが草地やオオバヤシャブシ低木林であることが影響していると思われ、鳥類群集の回復には常緑広葉樹林の回復が待たれる。

## 3 ）噴火直後からの長期的動向に関する検討

大路池では、2004年以降、小刻みな増減はあっても個体数は概ね安定している。但し、ヒヨドリ、メジロ、ウグイス、ホオジロを抜いてしまうと、2008年以降は漸減傾向にある。御祭神社境内、曽利川橋脇の調査地では、個体数変化について明確な傾向を読み取ることができなかった。

## 4 ）鳥類の食物となり得る昆虫の調査

調査を通じてハエ目昆虫が最も多く採集された。次いでハチ目、カメムシ目が多くみられた。2000

年噴火の被害の程度についてみると、調査区被害が少なかった調査区（IZ1やAK1）で多くの節足動物が採集されることはあまりなかった。一方、被害が中程度の調査区（N4-IG8）では個体数、分類群ともに多くの節足動物が採集された。被害が大きな調査区では4月にハエ目昆虫が多く採集された。対象とした生物の多様性は生態系の回復の過程において最も高まることが示唆された。

図(2)-2 衛星画像から算出したNDVIを用い重回帰式から予測された島内の鳥類種密度。左2006年、右2012年。繁殖期についての予測。
5）共分散構造モデルによる鳥類種数・個体数、および昆虫個体数変動の要因に関する検討

繁殖期の鳥、一部節足動物、分解定数と植生、土壌を含むモデルから、変数間の関係は図(2)-3の用にまとめられた。同様のモデルを変数を変えて複数構築して比較した結果から、次の点を指摘できた。

・現在は、火山ガスが植生により強く影響している。今後の生物多様性の保全にあたっては、ガス濃度のモニタリングと、ガスにあわせた生態系回復手法の適用が必要である。

・夏鳥の個体数や種数、一部節足動物（甲虫、ハエ、クモ）の個体数は、土壌の影響も受ける。土壌と関連の深い食物の供給を介した関係と判断できる。

図(2)-3 共分散構造モデルから想定された主要な項目間の関連性

・冬鳥にとっては、樹林地内外の低木や草本植物の意味が大きくなる。

## 6 ）その他の調査

ハシブトガラスは、採食後数時間にわたり種子を体内に滞留させていることが示された。同種の行動圏は広く、植物種子を広範囲に散布する可能性がある。実際、ハシブトガラスの群れが島内で植被がほとんどない場所に見られた例があり、そのような場所に種子を運んでいる可能性が考えられた。カジイチゴにはシラキチビケシキスイが多く訪花する一方、カジイチゴと近縁のハチジョウイチゴにはオドリバエが多く訪花した。シラキチビケシキスイの訪花は花の咲く向きに関係していた。

植物-訪花昆虫間の送粉ネットワークの計5回の調査で、植物48種から2440個体の訪花昆虫を捕獲した。牧場では訪花昆虫の個体数が少なかったこと、一部の林道ではハチジョウイタドリが多くの昆虫を誘引していたことが示された。

大路池周辺に植栽されていたツバキ園芸品種の中には、葯から花粉を露出させているものや、雌しべを保持しているものが複数認められた。遺伝子汚染の防止の観点から、早急な対策が望まれる。

メダケが鳥類相に与える影響を検討したところ、繁殖期では、樹木植被率を考慮してもメダケ群落で鳥類種数が有意に少なくなるという結果となった（p=0.002、係数値0.46）。

## （３）サブテーマ（３）「三宅島内動物群集生息状況の調査研究」

## 1 ）土壤動物および地表徘徊性動物の回復過程

端脚類は分布の回復が遅く、近年の植生の回復が進みつつある地域にもまだ分布を広げていない事が分かった（図（3）-1）。ミミズ類は噴火被害に大きく影響を受けつつも、噴火以前の植生状況とも関係性が見られ、噴火以前から分布に植生の空間的差異に由来する偏りが存在していた可能性が示唆された（同）。シロアリ類の分布予測においては、NDVIより評価された植生状況よりも傾斜角や標高といった地理情報が重要と示され、噴火被害にある程度耐性を持つ事が考えられた（同）。ダンゴムシ類においては噴火直後の植生状況と標高に強い相関が見られると共に、島内に生息するアズマヒキガエルの分布状況にも影響を受けている可能性が考えられた。

## 2 ）オカダトカゲの分布予測

生息適地のほとんどが島の海岸線沿いに散在する集落周辺に位置していることがわかった。標高が低く、近くに急な傾斜が存在し、植生の働きが中程度であるような住宅地周辺に、生息適地が存在することが読み取れた。

景観レベルでの環境要因を再解析した結果、海抜標高、住宅からの距離、100m圏最大傾斜角の3つの要因を含んだモデルが最良のモデルとして選択された。オカダトカゲが発見された石垣とされなかった石垣の比較により、奥行きの深い石垣が生息場所として重要であることが示された。

## 3 ）火山活動がクモ類の分布に与える影響

採取したクモ類は15科45種が種レベルまで判別され、造網性クモ類は6科20種、徘徊性クモ類は9科25種であった。造網性と徘徊性を含むクモ類全体の個体数と多様度に最も強く影響していたのは「植生被害度」であった。造網性クモ類は「植生被害度」と「植生自然度」によってその個体数が左右され、多様度は「植生被害度」の影響を受けていた。一方、徘徊性クモ類では個体数・多様度ともに「植
生自然度」「植生被害度」「標高」のどれからも影響を受けていなかった。以上の結果から、噴火による植生の被害が造網性クモ類の個体数や多様性に今なお影響していることが示唆された。

### 5. 本研究により得られた主な成果

## （1） 科学的意義

・三宅島内の広い範囲で植生、土壌、枯死木、鳥類、哺乳類、は虫類、両生類、昆虫、その他節足動物の状況を把握し、島の生物相の現状と空間的な違い、それに影響する環境条件を把握した。

・噴火直後からの継続調査の結果とあわせて、島内における噴火後の植生遷移および鳥類相の変化の様相を明らかにした。このような調査が行われた例は過去には少ない。

・萌芽再生、土壌呼吸、枯死木の分解とそれに関与し得る節足動物の状況など、過去に体系的に調査されてこなかった側面を取り上げて調査を行うことができた。

・火山ガス、植生、土壌、鳥類、昆虫の相互関係を、共分散構造分析によりモデル化した。その結果、植生が他の生物や土壌の状況に大きな影響を与えていることがあらためて確認されたほか、以下の新たな知見が得られた。①一部の鳥類および一部の昆虫は、土壌の状態に強く影響を受けている、②植生と、それに依存している動物は、現状では火山ガスに専ら影響を受けている、③繁殖期の鳥類は樹木に依存する程度が大きいが、越冬期の鳥類は下層植生や草本植物にも依存する、④鳥類にとって、植物の種多様性よりも植生の構造がより重要である。

・三宅島の枯死木量は他の森林生態系と比較しても突出して多く、同島の生態系の実態把握のためにはこれら枯死木の分解過程の解明が重要である。噴火によって生じた枯死木は中腹以下では今後なお20～30年は残存し、中腹以上では、その場に残存し続け環境条件も変化しないと仮定した場合には100年以上残存し得る。また、分解速度には水分条件が関与していることが示された。

・島内の鳥類相が、噴火による被害が軽微な箇所も含め変容しつつあることを示した。植生-鳥類の関係だけでなく、こうした長期的な変容も考慮に入れた生態系管理の必要性を示した。

・噴火前後の現存植生図4時期分を整備した。これらは、行政目的でも有用性が高いが、今後の学術的な調査研究の基礎資料としても広く活用され得るものである。

## （２）環境政策への貢献

○ 緑化技術について、現地の関係者と連携して調査を行った。

三宅村営の自然観察施設である「アカコツコ館」が実施する各種活動に協力した（2012年定例会（岸、吉川（ともに本事業に係る特任研究員）、2012年三宅島自然セミナー（長谷川ほか）、2013年2月自然観察会（吉川（特任研究員））、2014年2月28日植物セミナー（上條））。

## ＜行政が既に活用した成果＞

○ 以下の会議、検討会において、本研究の成果を紹介し反映させたほか、東京都三宅支庁、東京都

環境局の関連部署の担当者と連絡を取り、研究成果についての情報を随時提供した。

1）平成24年度 東京都三宅支庁 金曽沢周辺森林復旧全体計画有識者会議委員

筑波大学 上條隆志（三宅島の植生と土壌に関する一連の成果）

2）平成24年度 東京都環境局 東京都（伊豆諸島）植生調査に関わる検討会委員

筑波大学 上條隆志（三宅島の植生に関する一連の成果）

3）平成23-25年度 東京都環境局 三宅島移入種調査・対策検討会

長谷川雅美 東邦大学（三宅島のイタチ、ヒキガエル等に関する調査研究の成果）

4）平成23年度 東京都環境局 RDB種検討会

長谷川雅美 東邦大学（三宅島のオカダトカゲに関する情報提供）

## ＜行政が活用することが見込まれる成果＞

上に科学的意義としてまとめた内容は、三宅島における今後の生態系保全・再生や緑化のための指針としての活用が見込まれるため、政策決定者向けサマリーとして別途用意した。

### 6. 研究成果の主な発表状況

(1) 主な誌上発表

## <查読付論文>

1) Abe H, Ueno S, Takahashi T, Tsumura Y and Hasegawa M (2013) Resilient plant-bird interactions in a volcanic island ecosystem: pollination of Japanese camellia mediated by the Japanese White eye. PloS one 8(4), e62696

2) Brandley MC, Kuriyama T and Hasegawa M (2014) Snake and Bird Predation Drive the Repeated
29）上條隆志・菅原優・黛絵美・門倉由季・守容平・鷹野綾・田村憲司：日本生態学会第61回大会自由集会(2014)

「2000年噴火被害地における植生発達と中大型土壌動物群集」

30）神谷なつみ・西村貴皓・崔健・三浦太郎・廣田充：日本生態学会第61回大会（自由集会）（2014）「2000年噴火被害地における枯死木の動態」

31）高橋俊守・指村奈緒子・加藤和弘：日本生態学会第61回大会（自由集会）（2014）

「2000年噴火に伴うランドスケープ構造の変化」，広島，2014年3月.

32）加藤和弘・岸茂樹・吉川徹朗・高橋俊守・上條隆志・廣田充・田村憲司・樋口広芳：日本生態学会第61回大会（自由集会）（2014）

「2000年噴火が生態系に与えた影響の総合的な把握に向けて」

33）岸茂樹：日本生態学会第61回大会（企画集会）（2014）

「見落とされてきた訪花昆虫のオス」

### 7. 研究者略歷

課題代表者：加藤和弘

東京大学教養学部卒業、学術博士、現在、東京大学大学院農学生命科学研究科准教授

研究分担者

1）: 上條隆志

東京農工大学農学部卒業、博士（農学）、現在、筑波大学生命環境系教授

2）：田村憲司

弘前大学理学部生物学科卒業、農学博士、現在、筑波大学生命環境系准教授

3）：廣田充：

千葉大学理学部生物学科卒業、博士（理学）、現在、筑波大学生命環境系准教授

4）: 樋口広芳（平成24年度末まで）

東京大学大学院農学系研究科博士課程修了、農学博士、東京大学大学院農学生命科学研究科教授を平成24年度末に退職

5）: 長谷川雅美

東邦大学理学部卒、理学博士、現在、東邦大学理学部教授
## 4 D-1106 三宅島2000年噴火後の生態系回復過程の解明と管理再生に関する研究

## （１）三宅島生態系基盤の調査研究

筑波大学生命環境科学研究科

上條隆志・田村憲司・廣田充

平成23～25年度累計予算額：30,313千円（うち、平成25年度予算額：8,999千円）

予算額は、間接経費を含む。

## [要旨]

噴火被害傾度に応じて11カ所の重点調査区を設置し、二酸化硫黄濃度・土壌温度等の観測、土壌断面調査、土壌呼吸速度・窒素無機化速度・枯死木分解速度・リター分解速度の測定、土壌動物調査、植生調査を行った。島全体の植生の現況の把握のために、既存のデータの解析を行った。既存の固定調査区を用いて、植生・土壌・炭素蓄積量の変化について調査した。その他に、樹木の萌芽再生様式、オオバヤシャブシの遷移促進作用、遷移初期植物の食害、植生とリル地形、環境保全型緑化工法の機能評価に関する調査研究等を行った。

その結果、（1）植生は二酸化硫黄ガスと火山灰堆積の両方に影響を受けていること、（2）噴火被害地ではハチジョウススキが特に増加したが、生残した樹木の萌芽再生によって、森林に回復しつつあること、（3）土壤呼吸やリター分解などの生態系の機能や土壌動物の豊富さは、オオバヤシャブシ林のような強度の破壊後に再生した地点でも、高いレベルに達していること、（4）裸地からハチジョウススキ草原にかけて、分解等に関する生態系機能が大きく変化すること、（5）オオバヤシャブシ林やハチジョウススキ草原での炭素蓄積が進んでいること、特に、オオバヤシャブシ林では土壌生成も大きく進んだこと（6）窒素固定植物であるオオバヤシャブシは、遷移の促進作用を持つ一方、昆虫の食害を受けること、などが明らかになった。これらの成果を踏まえ、（1）植生の被害・回復段階によって、管理方法を分けること、（2）疎開した森林やオオバヤシャブシ林でも、分解等に関する生態系機能は高く保たれており、機能的な補助の必要性が低いこと、（3）窒素固定植物であるオオバヤシャブシは、遷移を促進する有効な樹種であるが、その一方で、枯死しやすいという問題があること、（4）植生が少ない地域のリル内であっても、ハチジョウススキなどが定着可能であり、緑化が可能であること、（5）適切な緑化資材を用いることで緑化を促進できる可能性があること、などを提言した。

## [キーワード]

生態系回復、火山噴火、土壤、植生、三宅島
### 1. はじめに

本研究の対象である三宅島は、2000年6月26日から火山活動が活発化し、7月から8月にかけて大噴火した。山頂には、陥没カルデラが形成されるとともに大量の火山灰を放出した。一連の噴火により島の植生は多大な影響を受け、山頂部から中腹部にかけて無植生地が形成されたほか、残存した森林も大半が降灰による被害を受けた。火山灰の放出は2001年以降終息したが、山頂火口からの二酸化硫黄を中心とする火山ガスの放出が2000年9月以降継続している。

火山活動の影響を免れるべく、2000年9月から2005年2月に至るまで三宅島の全島民避難が実施された。今回放出されている火山ガスの主成分である二酸化硫黄の放出量は、噴火後1年間は1日当たり10^{4}トンオーダーにも達した。ここ数年は、10^{2}トン／日オーダーで推移している。

三宅島2000年噴火が生態系に与えた特徴を整理すると、（1）火山灰などの噴出物による強度かつ広域的な生態系攪乱を受けたこと、（2）島という閉鎖系で生じた攪乱であること、（3）火山ガスという継続的な影響を受け続けていることなどが挙げられる。本研究では、三宅島2000年噴火とその後の火山ガス放出という、大規模かつ継続的な攪乱からの生態系の長期的な回復の様相を明らかにするとともに、特徴的な生物種を多数擁する三宅島の生物多様性の保全に資する管理再生のあり方を提示することを目的としている。

その大枠の中で本サブテーマは、生態系の中で生産を担う植生と、植生がよって立つところであり、また生態系においては分解の役割を担う土壤の現状を包括的に理解することを目標とした。これらは、生態系における基盤と見なすことができる。生態系基盤である植生と土壌のあり方を理解することは、植物や土壤生物の多様性、健全性を保つだけにとどまらず、三宅島に多数の固有分類群が生息することで知られる鳥類を初めとする動物の保全や動物の生息場所の再生にも大いに寄与するものと考える。

## 2 ．研究開発目的

・三宅島において、植生やそれを支える土壌がどう変化しつつあるか明らかにする。

・植生の衰退や回復の過程における枯死木の質的量的変容の状況を、定量的に明らかにする。

・火山ガス下の植生遷移における土壌と枯死木の役割を定量的に評価する。

・島内の植生の空間的変動と、絶滅危惧植物の分布の現状を、現地調査により把握する。

・以上の調査結果に基づき、被害状況別に、生態系の衰退や回復の過程を把握するとともに、三宅島の生態系を保全し生物多様性を維持するためにどのような管理が必要であるか、提案する。

### 3. 研究開発方法

（１）三宅島2000年噴火被害傾度に応じて設置された重点調査区の概要－植生の概要・二酸化硫黄濃度－

## 1 ）はじめに

2000年噴火後の三宅島における生態系再生過程の解明のため、重点調査区11ヶ所（図(1)-1、表(1)-1、図(1)-2）を設定し、二酸化硫黄ガス濃度、植生、分解系、土壌に関する調査・観測を行った。これら重点調査区には、噴火と火山ガスの影響によりほぼ裸地状態となっている地点（OY8）から、被害のない発達したスダジイ林の地点（IZ1）まで含まれ、生態系の発達段階が大きく異なる。なお、図表の地点の配列については、植生の発達段階の順にできるだけ並べるよう、
原則統一する。この発達段階の指標として、後述する全階層の合計植被率（高木層・亜高木層・低木層・草本層それぞれの植被率の合計）を用いる。図(1)-3には、火山灰の堆積状況を示した。堆積が最も厚かったのはIG7であった。一方、M1、T1、IZ1では、堆積は認められなかった。詳細については、土壤調査の結果の部分で述べる。

## 2 ）方法

二酸化硫黄ガス濃度の測定のため、自動測定器（Gasman，CROWCOM社製）を2011年11月から12月に設置した。通気性の保持と風雨防止のため、小型百葉箱を用いた。データ回収と充電は、2011年12月、2012年1月、2012年2月、4月、5月、7月に行った。2011年、2012年、2013年の7月に100m²の重点調査区（11ヶ所）において植物社会学的方法に基づく植生調査と毎木調査を行った。

図1-1 重点調查地点

高橋ほか $ ^{1)} $ の噴火被害変遷図上に調査地点をプロットした。

## （２）重点調査区の植生の種組成解析

11カ所の重点調査区（面積100m²）において得られた植生調査データをもとに解析を行った。種組成に基づいて序列化するために、DCA法による解析を行った。解析に際しては、被度階級の2、3、4、5、をMueller-Dombois and Ellenberg²の換算法に従って、それぞれ、15%、37.5%、62.5%、87.5%の平均被度に換算した。さらに、＋と1については、判定基準に個体数が入るため、Mueller-Dombois and Ellenberg²が使用例として挙げている、0.1%、2.5%に換算した。なお、複数の階層に出現する種の場合は、階層の最大の被度を用いた。

## （３）重点調査区の土壌

11カ所の重点調査区において、土壌断面記載は、日本ペドロジー学会 $ ^{3)} $ に準じて行った。また、層位ごとに土壌を採取し、一般理化学性分析を行った。
表(1)-1 重点調査区（11調査地点）の詳細情報

地点名	標高(m)	緯度	経度	現在	噴火前
OY8	532	34°4'41.52"N	139°30'57.96"E	ほぼ裸地	ヒサカキ二次林
IG7	540	34°5'22.68"N	139°30'49.92"E	ハチジョウススキ草原	ヒサカキ自然林
M1	113	34°4'45.60"N	139°33'17.58"E	ハチジョウススキーヒサカキ草原	タブノキ二次林
OY2	361	34°3'53.64"N	139°30'37.92"E	ハチジョウススキーヒサカキ草原	タブノキ二次林
IG8	437	34°5'28.44"N	139°30'33.66"E	ハチジョウススキ草原	スダジイ自然林 (やや二次林)
N1	377	34°4'47.94"N	139°30'13.86"E	オオバヤシヤブシ林	タブノキ二次林
IZ2	342	34°6'9.00"N	139°30'44.70"E	スダジイーヒサカキ被害林	スダジイ自然林 (やや二次林)
N4	180	34°4'14.58"N	139°29'16.26"E	タブノキ被害林	タブノキ二次林
IG9	380	34°5'35.52"N	139°30'21.66"E	オオバヤシヤブシ林	スダジイ自然林・スギ人工林
T1	66	34°3'7.20"N	139°31'35.88"E	スダジイ二次林	スダジイ二次林
IZ1	86	34°6'42.60"N	139°30'4.86"E	スダジイ自然林	スダジイ自然林

図1-2 調査地点写真

図(1)-3 2000年噴火において堆積した火山灰堆積深
## （４）重点調査区における植生発達とリター分解および土壌動物相の関係

## 1 ）はじめに

植生発達とリター分解の関係、植生発達と土壌動物の関係、土壌動物とリター分解の関係を検討し、分解系の発達メカニズムと土壌動物が及ぼす影響を明らかにすることを目的とする。

## 2 ）方法

### a. リターバッグ法を用いたリター分解速度の測定

2011年10月から2012年9月の間、リターバッグ法を用いてリター分解過程を調べた。用いた種は、オオバヤシャブシ、ハチジョウススキ、ヒサカキ、ハチジョウイタドリ、タブノキの5種である。リターバッグは10cm×10cmであり、メッシュサイズは1mmと5mmの2つを用意した。リターバッグの重量残存率を使用し、01son $ ^{4)} $ の分解定数を算出した。

### b. ツルグレン法を用いた中型土壌動物の採取

2012年7月に、容量250mlの円形の採土管を使用して土壌を採取した。約1m間隔で5サンプルを採取した。サンプルは24時間以内にツルグレン装置に設置し、約72時間の抽出を行った。青木 $ ^{5)} $ を参考にし、ピンセット等を用い綱から亜目レベルに分類した。

### c. ハンドソーティング法を用いたミミズの採集

2012年8月にハンドソーティング法（日本土壌動物学会 $ ^{6} $ ）によりミミズの採集を行った。約2m間隔で5反復の採集を行った。25cm×25cmの金枠を地表面に設置し枠内のリターと深さ20cmの土壌をバットに入れ、約15分間のソーティングを行った。

### d. 種別リターの全窒素量・全炭素量の測定

2012年12月にNCアナライザーを用い、各種の葉の全窒素・全炭素量を測定した。

## （５）重点調査区における枯死木動態

## 1 ）はじめに

枯死木は、粗大有機物（Coarse Woody Debris，以下CWD）と定義されており、倒木、立ち枯れを含む。CWDは、通常のリターに比べて分解されるまでに非常に長い時間を要することから、有機物の貯蔵庫として高い炭素貯留機能を果たしていると考えられている。本研究では、噴火被害程度が異なる様々な場所において、CWDの存在量と分解速度、さらにそれらに関わる環境要因の解明を目的とした。

## 2 ）方法

2012年から2013年にかけて、全11の重点調査区内に存在する全CWDの体積を推定した。各CWDの密度を算出するために、CWDの一部を切り取って大学に持ち帰り、乾燥重量と体積を求めた。2012年4月に、調査区に存在したCWDの一部を切り出し、静置した。切り出した三本のサブサンプルのうち、一本はこの段階で持ち帰り、実験室で乾燥後に秤量した。その一年後の2013年4月に、現場に静置したサブサンプルを持ち帰り、同じ操作を行い、この約1年間の乾重の残存率から分解速度定数（01son $ ^{4} $ ）を算出した。枯死木の分解の主要な環境要因として、土壌温度と土壌水分を、データロガーを用いて測定した。
## （６）重点調査区における土壌呼吸と窒素無機化

## 1 ）はじめに

生態系の主要な機能の一つである土壌呼吸（土壌中の従属栄養生物の呼吸と植物の地下部分の呼吸の総和）と土壌中での窒素無機化（土壌中の有機態窒素が土壌微生物の働きによって無機態窒素となる過程）の定量化を目的とした。

## 2 ）方法

### a. アルカリ吸収法による土壌呼吸速度の測定

2011年10月から12月の間に、全11地点に土壌呼吸測定チャンバー（直径約30cmの密閉可能なポリプロピレン製）を9個ずつ埋設した。土壌呼吸速度の測定は、2012年2月から2014年2月までの間、約二ヶ月に一回の頻度でアルカリ吸収法（Keith and Wong $ ^{7} $ ）を用いて行った。

### b. レジンコア法による現場での土壌窒素無機化速度の測定

レジンコア法（Di Stefanno & Gholz $ ^{8)} $ ）による土壌窒素無機化速度の測定を行った。レジンコア法とは、現場の土壌を円筒容器内に保持し、その上下端にイオン交換樹脂を取り付け、現地培養する方法である。2013年5月に全11地点の調査地に各12個ずつ設置し同年9月末に回収した。回収したイオン交換樹脂、コア設置時および回収時の土壌の無機態窒素濃度を計測することで、正味窒素無機加速度を算出した。

## （7） 重点調査区における状況のまとめ

ここでは、サブグループ1「三宅島生態系基盤調査グループの調査研究」が11カ所の重点調査区で得られたデータをまとめる。また、比較を容易にするため、サブグループ2「鳥類の個体群変動に関する調査研究」の一部成果もあわせて各調査区の現状を評価する。

三宅島の生態系の動態に影響を与えているのは、2000年に噴火し、堆積した火山灰と、その後も放出が続く、二酸化硫黄ガスである。従って、この両要因を枠組みとして、生態系の現状を把握する必要がある。図(1)-4は、11地点の重点調査区で得られた2000年噴火の火山灰堆積深（cm）と、1年間に換算した1時間ごとの二酸化硫黄濃度が0.1ppm以上であった回数との関係を示したものである。以下、この図を基にしてまとめを行う。

2000年噴火の火山灰堆積深(cm)

図(1)-4 11カ所の重点調査区における、2000年噴火の火山灰堆積深（cm）（x軸）ならびに二酸化硫黄濃度が0.1ppmを超えた測定値の割合（%）（y軸）との関係
## （８）既存固定調査区における噴火後13年間の植生変化

サブテーマ代表者は、噴火後約1年経過した2001年6月および7月に、島南西部において、面積 $ 100m^{2} $ の固定調査区を計11地点設置した。以後、これらの固定調査区（前述の重点調査区とは別）で植生調査を継続してきた。本研究においてもこれらの固定調査区で調査を実施し、三宅島の噴火後13年間の植生の移り変わりを明らかにすることを試みた。

噴火後、約1年経過した2001年6月および7月に、島南西部の南戸林道沿いと村道雄山線沿いにおいて、面積100m²の固定調査区を計11地点設置した（Kamijo et al $ ^{9} $ ）。100m²の固定調査区において植物社会学的方法による植生調査と毎木調査を行った。

## （９）2010年時点における三宅島の広域的な植生の現況

サブテーマ代表者らは、噴火後10年経過した2010年に広域的な植生調査を行った。これらのデータを解析することにより、植生の広域的な成立要因について明らかにすることを試みた。

調査データは、2010年7月から11月の間に得られたの植生調査資料であり、表操作法

(Mueller-Dombois and Ellenberg $ ^{2)} $ ) に従って解析した。また、大場 $ ^{10)} $ $ ^{11)} $ と奥富・梶原 $ ^{12)} $ 、環境庁 $ ^{13)} $ に基づき、群集同定を行った。同定できない場合は、群落名のままとした。

表操作で得られた各群落の成立要因を検討するため、DCA解析（Hill $ ^{14} $ ）、Hill and Gauch $ ^{15} $ ）により序列づけを行った。環境要因との解析には、標高、火山灰堆積厚（2000年8月時点、津久井ほか $ ^{16} $ ）、二酸化硫黄ガス濃度（2006年時点の推定分布図、戸田ほか $ ^{17} $ ）を用いた。

## （１０）2010年以降における絶滅危惧植物種の分布状況

三宅島内の絶滅危惧植物の分布状況を把握することを目的とした。

2010年に得られた植生調査資料と、2011年～2013年の現地踏査を元にして、環境省レッドリスト記載種（環境省 $ ^{18} $ ）に関して、分布図を作成した。

## （１１）2000年噴火被害林における樹木の萌芽再生様式

三宅島は2000年噴火により、島の森林の約6割が被害を受けた（三宅島災害対策技術会議緑化関係調整部会 $ ^{19} $ ）。しかし、被害地の大部分は完全に植生が破壊されるのではなく、植物が生残したため、それらが回復の重要な役割を果たすと考えられる。本研究では、樹木の主要な再生様式である萌芽再生に着目し、主要樹種の萌芽特性を明らかにすることを目的とする。

オオバヤシャブシ、オオシマザクラ、オオバエゴノキ、ヒサカキ、ヤブツバキ、タブノキ、スダジイの7樹種を対象とした。DBH≥10cmの調査対象個体について、最も大きいDBHの幹を母幹とし、母幹から発生する根元萌芽・幹萌芽の数とDBHを測定した。また、噴火後の樹木の再生過程を反映していると考えられる樹形について、母幹の状態、樹冠部の着葉、幹萌芽の有無、根元萌芽の有無の3つの項目を基準とし、個体ごとに6タイプに分類した（図(1)-5）。調査地点については、高橋ほか $ ^{1)} $ の噴火後の植生変遷パターンに基づき、噴火の攪乱強度を微弱（変遷パターンA）・弱（変遷パターンB）・中（変遷パターンC）・強（変遷パターンD）の4つに区分した。個体数の多かったタブノキにおいて、根元萌芽発生量における母幹サイズと母幹の状態の影響を解析するために、母幹の地際直径と状態（健全・損傷・枯死）を説明する一般化線形混合モデル（GLMM）を用いた。その際、攪乱強度（微弱・弱・中・強）をランダム効果とした。
図(1)-5 樹形タイプ分けの概念図

## （１２）2000年噴火火山灰堆積地における炭素蓄積量

## 1 ）はじめに

本研究は噴火後11年間での植生・土壌・リターの炭素蓄積過程を把握することを目的とする。

## 2 ）方法

### a. 調查地

研究対象地点は、三宅島西部の固定調査区（IG7、IG8、IG9に相当）とした。これらの調査地点は、火山灰の堆積が厚く、噴火直後にはほぼ植生が消失した地域である。

### b. オオバヤシャブシ現存量の測定

調査地の優占種であるオオバヤシャブシ現存量に関しては、川越ほか $ ^{20)} $ の相対成長式を用いて、毎木調査（2011年10月に実施）により得た根元直径から推定した。

### c. 草本現存量の測定

2011年9月に、各調査区の周辺に5m間隔でラインを設置し、IG7では6地点、IG8とIG9では4地点選び、調査プロット（1m×1m）とした。草本地上部現存量測定のための刈り取りは、地際から行った。また、地下部現存量測定のため、植物体の地下部を採取した。IG8とIG9では、25cm×25cm内の範囲で土壌ブロックを採取し、地下部現存量の測定に用いた。一方、植被率の低いIG7では1m×1m内の全ての植物体の地下部を採取した。

### d. リター蓄積量の測定

草本現存量の測定を行ったプロット内のすべてのリターを採取した。

### e. 植物体炭素量およびリター炭素量の測定

現存量の50％が炭素であることに基づき、植物体炭素量とリター炭素量を換算した。

### f. 土壤炭素量の測定

2011年10月に、調査区内の9地点で、0−5cmと5−10cmの表層土壌を採取し、測定試料とした。風乾微細土を作成し、全炭素量をNCアナライザーにより測定した。

## （１３）2000年噴火火山灰堆積地における土壌の年変化

川越ほか $ ^{20)} $ によって2007年に土壌断面調査が行われた三宅村の伊ヶ谷地区内の3地点（IG7、IG8、IG9）を調査研究対象地点とした。同一地点を調査することで短期的な土壌発達の経年変化をみることを目的とした。
土壌の生物性の分析には、採取した層位別試料の生土を用いた。分析方法は、土壌環境分析法編集委員会 $ ^{21)} $ に準じ、β-グルコシダーゼ活性とプロテアーゼ活性について実験を行った。土壌の物理性の測定には、100mlの採土管を用いて、深度が異なる3点から採取した不攪乱試料を用いた。土壌の化学性の分析には、層位別試料を風乾させ、根などの有機物残渣を除去した後、孔径2mmの篩に通した風乾細土を用いた。全炭素量および全窒素量については、風乾細微土を用いた。分析方法は、土壌環境分析法編集委員会 $ ^{21)} $ に準じ、土壌pH、全炭素量および全窒素量、交換性陽イオン、CEC、水溶性陽イオンおよび水溶性硫酸イオンについて実験を行った。

## （１４）２０００年噴火火山灰堆積地におけるオオバヤシャブシの遷移の促進作用

本研究では、三宅島の火山遷移初期において、窒素固定植物であるオオバヤシャブシが、遷移の進行に与える促進効果を明らかにすることを目的とする。

北西部の伊ヶ谷地区、標高450m付近を調査地とした。この調査地は、火山灰の堆積が厚く、噴火直後にはほぼ植生が消失した地域である。まず、DBH3cm以上のオオバヤシャブシを選択し、各幹を中心として、面積2m²の円形プロットを設置した。その樹幹から3m以上離れた点を中心としたハチジョウススキが優占している草原内において同様の円形プロットを設置した。設置した全40プロットにおいて、出現種と種別の最大高を記録した。容積100mlの採土円筒管を用いて、深さ0-5cmの土壌をサンプリングした。全窒素量・全炭素量の測定は、作成した風乾微細土を用いて、NCアナライザーにより行った。

## （１５）２０００年噴火被害地におけるイズアオドウガネの遷移初期植物の葉の質とその嗜好性

三宅島の遷移初期では、ハチジョウススキ、ハチジョウイタドリ、オオバヤシャブシが優占する。一方、2000年噴火後、植食者であるコガネムシ科イズアオドウガネが大量発生し(槇原ほか $ ^{22} $ )、オオバヤシャブシ植栽木への食害が見られたことから(槇原ほか $ ^{23} $ )、これら遷移初期植物を食害していると考えられる。本研究では、イズアオドウガネの遷移初期植物3種に対する選好性を現地調査と安定同位体比分析から明らかにする。さらに、葉の窒素濃度と量的防御物質量から選好性の要因を明らかにすることを目的とする。

設定した調査ルートにおいて、2012年と2013年の7月に、ハチジョウススキ、ハチジョウイタドリ、オオバヤシャブシの植被率と食害程度、イズアオドウガネの生息個体数、他の昆虫の有無を記録した。2012年には、対象植物種の葉を採集し、窒素濃度の測定を行った。また、対象植物種の葉とともに、イズアオドウガネを採集し、安定同位体比分析を行った。C₃植物であるハチジョウイタドリ・オオバヤシャブシとC₄植物であるハチジョウススキの炭素安定同位体比の値に差がみられたため、その値を用いてイズアオドウガネの餌に対するC₃植物の寄与率を算出した。2013年には、対象植物の葉を採取し、総フェノール量と縮合タンニン量の測定を行った。

## （１６）２０００年噴火火山灰堆積地における植生回復とリル地形の関係

噴火により火山性荒廃地となった三宅島の村営牧場跡地において、リル地形（地表流の侵食作用によって斜面に形成される線状の浅い溝）が植物の定着に与える影響を調べた。15×25mの調査斜面内で1.2×2mの小プロットを23地点に設置してリル地形内部及び周辺の土砂侵食・堆積量調査と生育するハチジョウススキの実生の定着数・株のサイズ変化を2012年4月から12月にかけて計測
した。また調査斜面内の株の分布調査、及び雨量計・水位計・土壌水分計による斜面周辺の気象・水文環境の観測を同期間で実施した。

## （１７）１９８３年溶岩とスコリア上の植生

1983年噴火火山放出物堆積地において、スコリア丘上と溶岩台地上の遷移初期植物の定着様式を比較した。80m×140mのコドラートを設定した。コドラート内に10m×10mサブコドラート（112区画）を設定した。サブコドラート内で、植生調査を行い、各種の被度（%）を記録した。地形測量を行い、それを元にして、地形図を作成した。10m×10mのサブコドラート内の溶岩の被覆割合を記録した。

## （１８）三宅島火山性荒廃地における環境保全型治山緑化工法の機能の評価

植生を欠く火山荒廃地では容易に地表流が発生する。これが谷筋やガリーへ集水して泥流に発展すると、土砂災害をもたらす。このような土砂流出を防ぐため、治山砂防対策が必要であるが、既存の工法は大規模な造成作業を伴い、その土地本来の姿が大きく改変される。従って、そうした人為的な改変を抑えた治山工法の構築が必要である。東京クレセントロール工法 $ ^{®} $ （以下CR、図(1)-6）は、谷筋やガリーへの土砂供給源となる上流域に発達する比較的小規模な溝地形（リル）を対象とする新しい治山緑化工法である。東京都三宅支庁の支援を受けて、森林総合研究所（独）と伊豆緑産（株）がこの工法を開発した。CRは中詰め材を網素材によって巻き上げ、ロール状に成形した資材をいう。使用される中詰め材は、現地で生産される礫や木片を活用する。設置方法はアンカーによる固定であり、山腹のリル内に直接設置する。固定点は2点のみであり、従来の緑化基礎工に見られる大型重機による土地改変や作業道の確保を必要とせず、人為的な山腹破壊のリスクを持たない。本研究は、このCRの土砂補足機能を明らかにすることを目的とした。

調査対象は、2012年秋より東京クレセントロール工法が施工された三宅島緑化試験地とした。CR設置点の1m下流に土砂受け箱を設置し、捕捉しきれずに流出した移動土砂量の観測を行った。また土砂サンプルより粒度分析を行い、止めうる土砂の粒径の特徴を調べた。さらにクレセントロール付近の植生定着状況の観察を行った。

図(1)-6 クレセントロールの設置状況

## （１９）三宅島火山性荒廃地における生態系機能の評価と保全策

ここでは、「（9）2010年時点における三宅島の広域的な植生の現況」（以下、9節）と「（7）重点調査区における状況のまとめ」（以下、7節）」ならびに高橋ほか¹の噴火被害変遷図（図（1）-1）
を元にして、三宅島の生態系機能評価を空間的に行う。次に、空間的な評価を元にして、具体的な保全策や注意点を、これまで述べてきた成果を元にして提案する。

## 4 ．結果及び考察

（１）三宅島2000年噴火被害傾度に応じて設置された重点調査区の概要－火山灰堆積深・植生の概要・二酸化硫黄濃度－

## 1 ）二酸化硫黄濃度

高い二酸化硫黄ガス濃度、過湿、強風という強い悪条件下にあるため、濃度の自動測定器は、故障するものが多く、測定期間は、地点間で異なった。ここでは、全体傾向を把握するため、二酸化硫黄ガス濃度が0.1ppmを超えた回数と1ppmを超えた回数をそれぞれ数え、それぞれの地点での全測定回数で割った値を地点間比較に用いた（表(1)-2）。

ガス濃度が高くなる回数は、風下となりやすい島の東部の地点や（M1）、南西部の地点（OY8、OY2）で高くなった。特に、OY8は火口に近く、1ppmを超えたのが、およそ10回に1回であった。また、最大値もここで観測され、5.7ppmを記録した。一方、同じように標高が高く、火口に近いが、風下となりにくい北西部のIG7では、高濃度になる割合は、OY8などより明らかに低くなっていた。植生との関係を比較すると、こちらも、最も高濃度の二酸化硫黄が記録されたOY8は、裸地に近い状態であった。その一方で、1ppmを超える値が観測されなかったIZ1は、無被害のスダジイ林が維持されていた。

表(1)-2 三宅島の各調査地点における二酸化硫黄ガス濃度の測定結果

地点名	測定期間	全測定回数	二酸化硫黄濃度が1ppmを超えた測定値の割合(%)	二酸化硫黄濃度が0.1ppmを超えた測定値の割合(%)
OY8	2011年12月～2012年2月	1521	9.9	19.7
IG7	2011年12月～2012年3月	1514	1.1	6.7
M1	2012年3月～2012年4月	976	2.4	37.0
OY2	2011年12月～2012年4月	2828	4.5	18.7
IG8	2011年12月～2012年4月	2826	1.2	5.5
N1	2011年12月～2012年7月	5105	1.7	7.5
IZ2	2011年12月～2012年4月	2822	0.1	2.4
N4	2011年12月～2012年7月	5105	0.5	6.1
IG9	2011年12月～2012年5月	3930	0.2	5.4
T1	2011年12月～2012年4月	2828	0.3	7.9
IZ1	2011年12月～2012年6月	4096	0.0	2.0
## 2 ）植被率と優占種

図(1)-7に各地点の合計植被率（高木層・亜高木層・低木層・草本層それぞれの植被率の合計）を示した。合計植被率は低い地点から順にOY8、IG7、M1、OY2、IG8、N1、IZ2、N4、IG9、T1、IZ1となった。合計植被率の低い被害の大きいOY8、IG7、M1、OY2、IG8においてはいずれもハチジョウススキが最も優占していた。合計植被率が中程度のN1とIG9ではオオバヤシャブシが最も優占していた。一方、IZ2やN4では、タブノキやヒサカキなどの常緑広葉樹が多くなった。最も合計植被率の大きいT1とIZ1では、スダジイが優占していた。

図(1)-7 各地点の階層ごとの合計植被率（%）

## （２）重点調査区の植生の種組成解析

図(1)-8は2012年度のデータを用いて、DCA1軸とDCA2軸の展開結果を地点別・種別に示したものである。なお、種については、主要な種に限って示している。DCA1軸から4軸のEigenvalueは、1軸が0.84と最も大きく（表(1)-3）、種組成のばらつきは、ほぼ1軸のみで説明される。また、植生の発達程度を表す合計植被率と出現種数が、1軸と有意な相関関係がみられた。この相関係数は、負であり、図中の1軸のスコアが低いほど、植生が発達していることを示している。種についてみてみると、スダジイやヤブツバキは、1軸のスコアが小さく、植生が発達した地点に多い種であることを示している。一方、ハチジョウイタドリ、ハチジョウススキ、ユノミネシダは、1軸のスコアが大きく、植生が未発達な地点に多い種であることを示している。

1軸と火山灰堆積深、二酸化硫黄ガスが高濃度となる頻度との相関関係をみると、火山灰堆積深と有意な相関関係がみられた。このことから、これら11地点の重点調査地の種組成は、火山灰堆積深さに強く影響を受けていると考えられる。一方、重点調査地のみでは、地点数が少ないため、有意な関係はみられなかったが、火山灰に比べて弱いものの、二酸化硫黄も一定の影響を与えていると考えられる。
図(1)-8 2012年における重点調査区のDCA1軸（x軸）とDCA2軸（y軸）の展開結果地点別・種別に示されている。なお、種については、主要な種に限って示されている。

表(1)-3 DCA各軸と各要因との相関関係

Eigenvalue	火山灰	ガス(>1ppm)	ガス(>0.1ppm)	合計植被率	種数
DCA1軸	0.8417	0.70 $ ^{*} $	0.45	0.47	-0.81 $ ^{**} $	-0.81 $ ^{**} $
DCA2軸	0.3113	-0.17	-0.05	-0.02	0.09	0.18
DCA3軸	0.2149	0.39	0.23	0.03	-0.21	-0.03
DCA4軸	0.2142	0.39	0.28	0.07	-0.25	-0.08

$ ^{*} $ p<0.05、 $ ^{**} $ p<0.01

## （３）重点調査区の土壌

図(1)-9に、土壌断面写真を示す。表(1)-4は、2000年噴火による堆積火山灰の厚さが厚い地点、厚さが似た地点については合計植被率が低いものが、噴火被害度が大きいと仮定し、配列したものである。表では、この噴火被害度の高いものから順に記載している。表(1)-5は、表(1)-4の順に土壌表層の特徴を記したものである。これによると、IZ2、N4については堆積火山灰が薄かったものの最表層A層は形成されていなかった。一方、0Y2では植生の被害度はIZ2に比べて高かったが、最表層A層が存在した。また、堆積火山灰の厚さが厚いが、合計植被率の高いN1とIG9では、最表層A層が形成されていた。これらのことから、最表層A層の形成には、火山灰の厚さがある程度以上あることと、植生が発達していることが関係していると考えられる。

最表層の三相分布はA層とC層で大別でき、A層の方が、固相率が低く、気相率が高い傾向となった。土壌pHは4.5～5前後のものが多いが、噴火被害度が小さい地点ほど5～6程度の値となった（表(1)-6）。しかし、火口に近いOY2・OY8や、風向きにより火山ガス濃度の濃いM1については、pHは4～4.5の値となった。全炭素・全窒素は全地点において、埋没層や最表層ということには左右されずA層で高い値、C層で低い値となった（表(1)-7）。