資料1 土壌資源の統合管理について

東京大学名誉教授
八木久義

1.土壌とは

1) 土壌構成要素

  • @ リタ−層(落葉・落枝)
  • A 土壌動物・微生物(リタ−等の有機物を分解、可給態養分の生成)
  • B 鉱質土層(A−B−C−D層)

   a.粘土鉱物(造岩鉱物の風化、可給態養分の保持)

   b.腐植(有機物分解産物の重合・縮合、可給態養分の保持・ストック)

   c.土壌構造(粘土鉱物+腐植=粒団、水貯留、通気・透水性)

    生成要因…土壌動物、微生物、根、乾燥・湿潤の繰返し等  

   d.有効土層の厚さ…根系の伸長、水貯留(通常の土壌調査:1m)

2) 土壌の主な機能

 (1) バイオマス生産機能:養分…�@、�A、�B−a、b

             水分…�B−c(細孔隙)

             空気…�B−c(粗孔隙)

             根系の伸長…�B−d

   長伐期:木材製品

   短伐期:製紙、バイオマス燃料、食料、化学工業原料

 (2) 水源涵養機能(水流出調節機能):�@、�B−c(粗孔隙、浸透)、d

 (3) 環境保全機能(国土保全、廃棄物処理):�@、�A、�B−b、c、d

     エントロピーの減少、生態的物質循環(生態系の健全度増進)

 (4) 生物多様性保全機能:�@、�A、�B−a、b、c、d

 近年、(1)生産資源 ⇒ (2)、(3)、(4)等の公益的機能を有する環境資源

 3) その他の要素

  侵蝕危険性…傾斜、地質、土壌要因(�@、�B−a、b、c)、雨の降り方

2.土壌の発達と重要性

1) 土壌発達と植生遷移

  いろいろな発達段階にある土壌と植生遷移の進行との関係

  土壌発達…土層の厚さ:地質学的土壌生成過程

       腐植の集積:生物・水文学的土壌生成過程(特に窒素化合物)

       必須元素:N,P,K,Ca,Mg,S,B,Cu,Mn,Zn,Fe,Mo,Cl(C,H,O)

       空中窒素固定…根粒菌(マメ科)、放線菌の一部(非マメ科)等

  植生遷移…蘚苔類⇒草本植物⇒先駆樹種⇒極相樹種

    先駆樹種:マツ類、カンバ類、ポプラ、ハンノキ、ヤシャブシ

    極相樹種:フタバガキ科樹種、タブ、ブナ、オオシラビソ、エゾマツ

          桜島の噴出時代の異なる溶岩上の一次遷移(田川,1964)

植生

年数

主要植物

地衣・コケ期

 20

キゴケ、 ハナゴケ

草本期

 50

タマシダ イタドリ ススキ

低木期

 100

ヤシャブシ( オオバヤシャブシ)、 ノリウツギ クロマツ

クロマツ林

 100- 150

クロマツ ネズミモチ

アラカシ林

 150 − 200

アラカシ ネズミモチ ヒサカキ

タブノキ林
(極相林)

700〜

タブノキ アラカシ

2) 土壌の重要性

 土壌:地質学的長時間を経て生成された歴史的自然物

 土壌…再生不能であると共に、繰り返し利用が可能な貴重な資源

    生産資源、環境資源(縁の下の力持ち、基盤的サービス)

 植生分布決定要因…気候要因(気温、降水量)、その次は土壌

   (気候条件が同一であっても、土壌の発達状態が異なれば植生も異なる)

 植生、ひいては土地利用法決定基本的要因

   (農地、短伐期循環利用林、長伐期施業林、保護林等)

   ⇒侵蝕危険性、有効土層厚、窒素集積(A層)、土壌構造

3.土壌劣化

1) 人為による自然土壌の劣化

 (1) 森林伐採、収穫…土壌表層撹乱⇒土壌侵食(人類発祥以来)

   典型例…文明や国の崩壊(メソポタミア、ローマ、エチオピア等)

       森林破壊(土壌侵蝕)、過放牧、田上山

   熱帯林破壊=森林伐採+土壌侵蝕⇒熱帯林再生の難しさ

 (2) 生産力増強…人工林化、化学肥料、農薬(土壌保全思想の欠如)

4.健全な土壌の重要性

1)健全な土壌の危機

 (1) EU

酸性雨…土壌が強酸性化したら、生態系の存続を危うくする

原発事故…欧州全域の農産物に影響、生物濃縮による人体被害

家畜糞尿の多用…硝酸態窒素による地下水汚染、発がん性物質

 (3) 米国

穀倉地帯の土壌侵蝕(大規模農法、風蝕)による地力低下

国の存亡の危機、小麦は戦略物資

 (4) 中国

大河上流地帯の違法な森林破壊

土壌劣化による水源涵養機能の低下⇒下流の甚大な洪水被害

退耕還林による健全な土壌の再生(リタ−層、腐植、構造)

 2) これまでの土壌管理

個人任せ…収穫利益で管理も(公益的機能発揮はタダのり)

農林業の低迷…コストがかかる土壌保全までは手が回らない、管理放棄

 (劣化した土壌の修復には莫大な費用と時間を要する)

3) 21世紀の新たな課題解決

  �@ 気候変動…CO2吸収:土壌炭素蓄積量は地上部の2倍(放出も2倍)

     世界の森林破壊面積(1420万ha/y、70億ha⇒39億ha)

  �A 生物多様性…野生動植物の生息環境(豊かな森林)回復

  �B 循環型社会の構築…堆肥センタ−等による物質循環の再開

      静脈的過程の復活、健全な土壌の回復、豊かな自然環境

5.土壌資源の統合管理

 「適地適木」(生産力重視)⇒「適地適施業」(環境重視)(林分施業法)

 健全な土壌…自然植生下の自然土壌が基準(人為により劣化していない土壌)

 健全な土壌の保全…土壌の持てる力(多様な機能)の最大限の発揮

    ⇒豊かな自然環境の持続性の必須要因としての認識

 そのための課題として

 �@ 公的支援…造林・耕作放棄地の管理等は私的便益より社会的便益が大

    ⇒土壌保全のための掛り増しコストの負担方法が課題

 �A 流域を単位とした土壌資源利用体系の全面的な見直し

    所有形態や土地利用方法に捉われない

    ⇒市民参加による共同・協調・協力が課題

 �B 土壌の「健全度」を指標にした土壌資源の統合的管理体制の確立

    土壌保全を優先させつつ、その能力を最大限便益に供する

    ⇒パラメーターの取り方が課題

※中国の退耕還林の事例

 �@ 公的支援…農民(土地所有者)への直接補償(5〜8年)

 �A 流域単位で土壌資源利用体系の全面的見直し…農村構造施策まで実行

 �B 土壌指標による統合的土壌資源管理体制(傾斜区分:25度)

 

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科学技術・学術政策局 政策課 資源室

(科学技術・学術政策局 政策課 資源室)

-- 登録:平成22年06月 --