爆発噴火による被害差 + 噴出物の性質、土壌化の具合、標高等によって植物の構成と発達が異なる
+ 火山爆発後に生じた植物の由来と発育

火山島 (volcanic island)

西之島新島

大陸中に出現した新島には、まず広域分布種が出現 Cf. 旧島: スベリヒユ、オヒシバ、ノビエ

[三宅島, 桜島, セントへレンズ山, ハワイ, クラカタウ, カトマイ]
[火山 (volcanoes), メタ解析 (meta-analysis)] [☛ 島の生態学]

☛ 噴気孔・硫気孔

Ex. ススキ、ツクシテンツキ

Ex. イオウゴケ､カリヤスモドキ

桜島における時間系列

    溶岩名    文明      安永     大正          昭和
    溶岩略号  BU   BM   AS   AF  T1H  T1S T2S  SK        SA
    噴火年    1476      1779     1914          1946
    植物群集  低木      低木     草本          コケ/地衣

• 段階: 特徴

  例: 植物相の変化

• 裸地 (0年): 岩石露出。岩石亀裂等に水のたまるところに地衣類・コケ類の胞子が落ち発芽 溶岩: 表面凹地を利用しコロニー形成

  蘚苔類(スナゴケ・ススキゴケ・ツボミゴケ)・地衣(キゴケ・ハイゴケ)・緑藻
  火山灰・火山砂堆積地窪み: 高等植物 (タマシダ・ススキ・クロマツ・ヤシャブシ)

• 荒原 (1-20): 地衣・藍藻類が生育し始め、これらが枯死し腐植ができ、保水性が高まり1年生植物侵入が増える

  20年: 溶岩上に地衣類 (キゴケ・ハナゴケ等)

草原 (4-50): 1年生植物が入り、その後越年生・多年生草本(ススキ・イネ)が多くなり多年生植物草原となる。その後、低木・陽樹(クリ・コナラ・アカマツ林、シラカバ林)実生が混じり始める

50年: 草原 (イタドリ・ススキ・タマシダ等)

• 陽樹林 (25-150): 草本より大きくなった陽樹台頭し陽樹林形成。陽樹林内陽樹種子は光不足のため発芽率下がり、弱光発芽する陰樹(シイ・タブ・カシやブナ・ミズナラ・カエデ類)実生増える

  100年: 低木 (ノリウツギ・ヤシャブシ・クロマツ若木)
  130年: クロマツ林 (クロマツ・ネズミモチ・タマシダ)

• 混合林 (100-180)
• アラカシ林: アラカシ: 陰樹の一種

  アラカシ林(アラカシ・ネズミモチ・ヒサカキ)

• 陰樹林 (150-500): 陽樹と入れ替わって陰樹が多くなる。陰樹の種子は林床で発芽して大きくなれるので、ずっと陰樹林が続く(極相)

  タブ林 (タブノキあるいはアラカシ) - 極相

種子移入 (seed immigration)

種 species           = 比率 percentage
Epilobium angustifolium = 87
Cirsium arvense             = 7
Sonchus arvensis          = 4
Senecio sylvaticus         = 2

栄養繁殖 (vegetative reproduction)

B. 長いストロン ___ STOL (Stroniferous)
B. ストロンはない ___ SS (Subshrubs)

C. テフラ上に芽が出ることは殆どない

D. 埋没土壌中から再び現れる ___ DB (Dies back)
D. 匍匐性の芽が地表に僅かに移動する ___ MDB (Mostly dies back)

C. テフラ中に芽は普通に生産される

E. 長いライゾームを持つ

F. ライゾームのみで地表へ移動 ___ LR (long rhizomes)
F. ライゾームとアエリアルシュート(aerial shoot)で地表へ移動

G. 桿(culm)によって地表へ移動 ___ CU (Culms)
G. 桿によらずに地表へ移動 ___ LRS (long rhizomes and shoots)

E. クラウンcrown、幹caudex、あるいは短いライゾームのある植物

H. テフラ中に新しいクラウン・コーデックス・ライゾーム等形成

I. 桿からクラウンを形成(イネ科) ___ CU (Culms)
I. 桿からクラウンは形成しない

J. テフラ中に多くの根がある ___ CR(Crown and roots)
J. テフラ中に根はほとんどない ___ C (Crown)

H. テフラ中に明瞭なクラウン等はない

K. テフラ中に多くの根がある ___ NCR (No crown but roots)
K. テフラ中にほとんど根がない ___ NC (No crown)

(Harvorson et al. 1991)

窒素固定植物 (nitrogen-fixing plant)

土壌中Nには明瞭な差はなかったが、Cは有意にルーピンのある所の方で多い。Nは、ルーピン(あるいはそれについている根粒菌)が利用するため土壌中にはあまり蓄積していないのではないか

記載的調査 → 遷移初期は溶岩上にコケ・地衣が定着(Egler 1947)

表. ハワイの疎開した林間調査区でのMyrica faya個体群の有無による窒素供給の違い(kg/ha/yr)(Vitousek et al. 1987)
供給源             自生窒素                                 M. faya
                降水 落葉 不朽木 地衣 マット状コケ 窒素固定 総計
Myrica 無    5     0.2     0.1     0.2       < 0.1            0         5.5
            有    5     0.3   < 0.1    0.2       < 0.1          18       23.5

表. Metrosideros polymorphaの直径増加(mm/yr、括弧内SE)(Vitousek et al. 1987)

    調査地       対照     窒素肥沃化 有意レベル   他栄養の影響
    1959年火山灰 6.6(0.8) 11.6(0.9)  P < 0.001    NS
    1790年火山灰 0.4(0.1)  0.8(0.1)  P < 0.01     NS
    古い火山灰   4.4(0.7)  5.5(0.9)  NS
    林間疎開地   0.6(0.1)  2.4(0.3)  P < 0.001

火山灰と火砕流が残った南半分に降り注ぐ(死者36417人)。形成されたガリー深100 mに達し底は噴火以前の地表に達した。全植物が絶滅かは不明

アナククラカタウ島

植生回復

(Tagawa et al. 1985, 田川 1989)