概要

　北海道渡島駒ケ岳において1996年噴火の植生への影響とその後の植生回復様式を400個の50 cm × 50 cmの永久調査区を設け、1996年から1997年にかけて調査した。あわせて、駒ケ岳山頂部におけるカラマツ侵入様式を航空写真から判読した。
　植生被害と回復の度合いは堆積した火山灰の厚さとおおむね対応していたが、個々の種における対応様式は異なるものであった。地衣類は、もっとも被害の激しかったところにおいても1997年には前年よりも被度を増加させていた。コケ類の定着は中害・激害地区ではほとんど認められない。草本植物では、ヒメスゲを除くと回復は遅い。ヒメスゲは、主として栄養繁殖によって植生回復を行っていた。フデリンドウは微害・中害地区では回復が認められたが、未だ激害地区には侵入できていない。その他の草本植物の定着は全体に不良である。木本植物では、ミネヤナギの回復が顕著であるが、これは主として萌芽再生によるものであった。一方、萌芽再生力の低いシラタマノキの回復は遅い。以上のことから、火山灰の堆積した厚さが植生の被害には大きく関与しているが、その後の回復には、火山灰の厚さのほかに土壌移動が関与しており、土壌撹乱に耐えうる機構を発達させている種が素早く回復を行っていると結論した。
　カラマツの侵入は1960年代から始まり、現在山頂部でもっとも優占する木本植物となりつつある。特に、侵入初期には種子供給起源からの距離が大きく侵入様式を規定していたが、その後は立地条件が定着に関与することが示された。

はじめに

　火山噴火に伴う環境変化は極めて大きなものがあるにもかかわらず、遷移初期過程における植生動態には不明の点が多い。特に、噴火降灰物が軽石・火山灰を主体とする遷移初期段階においては従来提唱されていた仮説は適応できず、初期から木本植物を含む様々な生活形の植物が侵入することが特徴である1)。 火山遷移機構解明のためには、初期段階からの継続的データを得ることが必要であるが、そのようなデータ蓄積はこれまでなされていない。環太平洋火山帯に属する北海道は多くの活火山を有し、遷移研究には好適な地域である。渡島駒ヶ岳は1996年3月5日に小規模ではあるが火山灰性の噴火を行い、噴火直後から継続調査を行う絶好の機会が与えられた。

調査地と方法

調査地

　渡島駒ヶ岳(42°04'N, 140°42'E)は、渡島半島に位置する成層火山である。駒ヶ岳の噴火は1640年以来10数回知られており、1929年の噴火において山頂部はほぼ裸地化した｡山頂北部は急斜面が続き、多数の崖が存在し、山頂東方に大規模な亀裂や火口が存在する｡火口付近はなだらかな斜面が続いている。山頂域全域にわたって軽石・火山灰等の火山噴出物に覆われ、土壌は未発達のところが多い｡

調査方法

　1996年噴火降灰物の堆積した厚さの異なる4地点、激害区(I)[火山灰の厚さは数cm以上、火山灰に全面を覆われる]、中害区(M)[数mm程度、火山灰に全面を覆われる]、微害区(S)[数mm以下、火山灰に全面は覆われていない]、無害区(U)[前回の噴火降灰物が堆積していない]を選び各々に50 cm x 50 cmの永久調査区を100ずつ設定し、出現した各種の被度を測定した。調査は1996年7月および10月と1997年7月に行った。同時に、噴火降灰物の厚さ、土壌移動にともなるリルあるいはガリー形成の有無、地表面に現れていた礫面積を記録した。山麓域においてカラマツの侵入が顕著であり今後駒ヶ岳山頂部の景観を大きく規定するものと予測されるため、1963、1977、1994年の航空写真を用い、林冠幅2 m以上の個体数変動を追跡しカラマツ侵入様式を調べた。

結果

永久調査区における植生変動

　1996年から1997年にかけて、種数や被度の変化はUにおいては顕著ではなく、S、M、Iにおける2年間の被度増加は主として噴火による被害からの回復とみなすことができる(表1)。

　土壌移動はMおよびIにおいて2年間を通じて認められた(表1)。その結果、1997年においても、新たなリルやガリーの形成が認められた。
　Iにおいては維管束植物の被度は5%弱、コケ・地衣類の定着はほとんど認められない。Mにおいてもコケの定着は不良である。一方、Uにおいては地衣類が、Sにおいてはコケ類が優占している。維管束植物中では、草本植物のヒメスゲの回復が火山灰を被ったところではいずれも顕著である。ヒメスゲの出現頻度はS、Mにおいて増加しているが、Iにおいては減少している。にもかかわらず、被度はIにおいても増加している。これらのことは、1996年に定着していた個体の中で翌年にも生存していた個体が、被度増加に主として寄与していることを示している。その他の草本植物ではタルマエソウ・ニガナ・ヒメノガリヤス等の定着が認められるが、被度の増加率は低く回復は遅い。イワギキョウはSでは回復が早いが、Iでは未だに定着できていず、火山灰に地表面を覆われたところで本種は定着できないものと思われる。木本植物では、ミネヤナギが若干被度を増加させているがが、そのほとんどは1996年に一度上部を死滅させた個体の下部からの萌芽再生であった。シラタマノキの回復はミネヤナギと比べて遅く、萌芽能力の差が大きく関与しているものと思われる。

カラマツ侵入様式

　1963年には山頂付近を含む調査地域内において木本個体は殆ど定着しておらず、平均密度は0.7本/ha、最大密度は34/haであった｡1977年には南西部にカラマツの定着が認められ、平均密度3.6/ha、最大密度は60/haにまで増加した｡1994年にはカラマツ個体の定着は山頂部でも認められ平均密度は13.9/ha､最大密度は99/haに至った｡標高、斜面傾斜、カラマツ造林地からの距離をもととした個体数推定を重回帰により行った結果、これら3要因はすべてカラマツ個体数を強く規定していることが示唆された(表2)。これら3要因の中では、1963年には造林地からの距離が、1977年、1994年には標高が強く影響している｡勾配は1994年にその影響力が大きくなっている｡

考察

　ヒメスゲは1977-78年に大規模な噴火を行った有珠山においても、乾燥した斜面において優占している3)。しかしながら、土壌移動が激しいところではコケや地衣類は優占していない4)。これらは、本調査において地表面の土壌移動性が高いMやIにおける結果と一致する。有珠山では、オオイタドリやオオブキのような大型多年生草本が初期から優占している。これらの種が優占できる要因としては、大型多年生草本は根系を火山灰中深くまで発達させることができることがあげられる1)。駒ケ岳山頂部においては、そのような大型多年生草本を欠くため、草本植物の中では大型多年生草本について優占可能であるヒメスゲが素早い回復を示したものと思われる。
　駒ヶ岳においては1965年までカンバ・ヤナギを始めとする落葉樹が優占種となりカラマツ侵入は顕著ではなった2)。したがって、駒ヶ岳山頂に見られるカラマツは最近数10年間に侵入したものである｡種子供給源となる造林地からの距離が1963年には個体数の第1規定要因であったが、その後標高が第1規定要因となる｡このことは、侵入当初は、種子供給源からの距離が個体数規定要因となるが、定着が進むにつれ標高・勾配(それに関与する環境要因)といった地形的影響が関与するためと考えられる5)｡
　噴火降灰物が火山灰を主体とする火山における植生回復は、土壌移動が大きく規定されている。本調査は、噴火から2年間の変動パターンを追跡したものであるが、この点に関してはおおむね同様の結果が得られた。また、カラマツの侵入定着速度が落葉樹と比べ極めて速く、劣悪条件環境下におけるカラマツ適応性は優っている。今後の継続調査によってこれら侵入種の変動パターンを明らかとし、それらに関与する環境要因との対応関係を調査する予定である｡

参考文献

1. Tsuyuzaki, S. 1995. Journal of Plant Research 108: 241-248
2. Yoshioka, K. 1966. Ecological Review (Sendai) 16: 271-291
3. Tsuyuzaki, S. 1991. Journal of Vegetation Science 2: 301-306
4. Tsuyuzaki, S. 1989. American Journal of Botany 76: 1468-1477
5. Tsuyuzaki, S. & Haruki, M. 1996. Vegetatio 126: 191-19

1. はじめに

2. 調査地と方法

3. 結果と考察