新宿御苑における土地利用履歴と土壌硬度プロファイルにもとづく炭素貯留量の推定

【背景と目的】　土壌は炭素貯留機能、保水機能、物質循環機能等様々な機能を持つ。都市における公園緑地土壌は、自然土壌とは異なり、造成や公園管理の影響を大きく受けるため、土壌の機能は人為的負荷による変化が予想される。本研究では土壌の持つ様々な機能の中から特に炭素貯留機能に着目し、管理や造成のプロセスを踏まえて捉えられる特性にもとづいて、都市内の公園緑地を対象に炭素貯留量の推定を試みた。調査地はこの100年程の土地利用変化の詳細が資料によって裏付けられている新宿御苑とした。<BR>【調査地域と研究方法】　国民公園という管理された土地では、調査にさまざまな制約を受けることから、広大な面積（58.3ha）を占める新宿御苑における土壌調査の先行例はほとんどない。土地分類基本調査（東京都，1998）土壌図では「厚層黒ボク土壌腐植質（林地）」に分類されている。今回は、新宿御苑を所管する環境省自然環境局新宿御苑管理事務所と十分な協議を重ね、都市公園の景観をできるだけ損ねない調査とサンプリング手法を検討した。<BR>　新宿御苑の始まりは徳川家康が江戸城に入城した天正19年、譜代の家臣であった内藤清成に屋敷領が授けられたことによる。その敷地に近代農業振興を目的とする内藤新宿試験場が明治5年に設置され、その後フランス式庭園を導入し、今日のような庭園の形になったのは明治39年であるとされる。太平洋戦争時には公園の多くは畑として利用され、昭和20年には新宿御苑も爆撃を受けほとんどの建物や資料は焼失したが、昭和24年に国民公園として一般公開が始まった。本研究では、現存する文献資料をもとに、新宿御苑は土地利用が地点によって大きく異なると読み取れる9区域を選び、計20地点を調査地点とした。現地調査は2010年5月と11月に実施した。長谷川式土壌貫入計（H-100，ダイトウテクノクリーン）を使用して、深さ1ｍまでの土壌硬度鉛直プロファイルを取得した。土壌採土器（DIK-115B，大起理化工業)を使用してφ5cm・高さ5cmのステンレス製土壌採取用円筒（100ml）により不攪乱試料を0~5、5~10、10~20、20~30cmで採取した。さらに検土杖を用いて，土壌を90cm深まで10cm毎に採取した。それぞれ採取した土壌サンプルの野外土色・野外土性を調べ、室内でpH(H₂O)を測定した。また、土壌三相計（DIK-1130）を用いて実容積を測定し、固相率、仮比重、真比重を算出した。メノウ乳鉢で磨砕後、NCアナライザー（NC-22F，住化分析センター）を用いて全炭素量（TC%）の測定を行った。小型プログラム電子路（MMF-1，アズワン）を使用して強熱減量法によって熱分解特性の違いから易分解性炭素と難分解性炭素の組成比を求めた。<BR>【結果と考察】　土壌硬度プロファイルと土地利用履歴との間には明瞭な対応がみられた。人の立ち入りの少ない地点では人工的な改変がみられない自然土壌に近い鉛直分布が示されたが、造成履歴を持つ地点では固結層が繰り返し出現した。また、固相率と土壌硬度との間に有意な対応関係が見出された。TCの鉛直分布は30cm以浅においては現在の土地利用に依存する傾向がみられ、30cm以深では公園造成前の履歴を反映した性状が示された。一般に、土壌のTCは樹種などに依存する部分があるが、新宿御苑においてもその傾向がみられた。また、池に隣接する樹林地の土壌は他地点と比べ表層のTCが大きかった。これは、池に隣接した樹林地はそれぞれ柵で覆われていたり、休憩所の奥にあったりと比較的人が入りにくいためリターによる表土へ炭素還元量が多く、一方、人の立ち入る森林や、通路に隣接している地点は、管理上リターを除去しているため表土還元分の炭素量が小さいと考えられた。また、草地土壌は森林土壌よりも難分解性有機物の割合が高く、TCも多いのが一般的傾向であるが、新宿御苑では芝刈りや張替えが頻繁に行われているため、芝地におけるTCは森林のTCと同程度であった。仮比重（固体重量g /100 mL）を用いて、炭素貯留量を算出したところ、30cm深までは芝地100、樹林地80 C ton/haであり、90cm深では芝地240、樹林地150 C ton/haであった。国内の各種森林土壌に関するデータベースと比較すると、芝地は黒色土と、樹林地は褐色森林土と同等の値が示された。