2018年5月13日日曜日

生物はどの様にして土にかえるか 大園淳司

【生き物はどのようにして土にかえるか】

1 嫌気条件と好気条件。
酸素の有無により区別される。
嫌気性菌と好気性菌は、細菌と菌類の両方に含まれる。

2 嫌気的な腐敗により成分が変化する。
遺体:炭水化物、脂質、タンパク質。
変化:気体(メタン・硫化水素・アンモニア)と水溶液(有機酸)

3 動物、植物、菌類の主成分

動物        落ち葉      菌類
主成分      タンパク質  セルロース    多糖類 
           60%          33%           49%
脂質       リグニン      タンパク質
 28%          30%            33%
・窒素 ・カルシュウム・カリウム・マグネシウム ・塩素 ・ナトリウム・硫酸イオン

4 落ち葉のリグニン濃度と重量減少半減期(グラフ化)

  リグニン濃度は、落葉全体に対する重量%。
  半減期は落ち葉重量が半分になるまでの時間。
植物種           リグニン濃度       半減期(重量)
ミズキ           11.4                    0.4
アカシデ        19.4                    0.5
クリ              27.2                    1.3
ススキ           20.6                    1.4
ホオノキ        26.6                    1.6
ミズナラ        32.9                    1.6
アカマツ        33.7                    1.8
イタヤカエデ         31.3                    1.9
スギ             34.7                     2.5
ブナ             41.3                     3.1
                                          

5 セルロースとリグニン=リグノセルロース
   鉄筋とコンクリート=鉄筋コンクリート
 鉄筋はセルロース コンクリートはリグニン
 リグニン有って木質になる

6 細菌や菌類は、どれくらい小さいか

細胞の大きさ、細菌1㎛、菌類10㎛。落ち葉厚さ200
微生物と微小生物       中型動物              大型動物              巨大動物
1㎛~100              100㎛~2        2㎜~20          20㎜<

7 気候帯別の落ち葉1gに含まれる菌糸の長さ

北極高原       3,200m
寒帯             3,200m
亜高山帯       6,300m
冷温帯          6,700m
暖温帯        11,400m
亜熱帯          6,600m
熱帯             2,700m

8 菌類遷移の模式図

樹上                                          土壌
生葉              老衰葉 落ち葉                  腐葉土
葉圏菌カビ⇒   ←分解菌カビ⇒  ←分解菌キノコ
 
・ リグニン分解活性のキノコ、カビは非活性
・ 落ち葉の初期はカビの菌糸がリグニン以外を、
  残ったリグニン期はキノコが活性
  
9 土は森のリサイクル工場
              ←再定着              ←再定着              ←再定着
・生葉⇒        落ち葉⇒             腐葉土⇒              腐葉土⇒
葉圏菌カビ               分解菌カビ      分解菌キノコ
遷移                   遷移   
・デンプン (分解)
タンパク質(分解)⇒ 木化無しセルロース(分解)⇒  リグノセルロース(分解) 
脂質   (分解)

10        モダー(L F H A                    ムル(L A

【リター層 発酵層 腐植層 鉱物質層】 FH未発達】
(分解速度<供給速度)                     (分解速度>供給速度)
・活発なリグニン分解菌無い森                ・活発なリグニン分解菌存在の森
・寒冷 乾燥 酸性の土                     ・温暖湿潤 中性~アルカリ性の土
                                                      ・大型土壌動物生息域

11 熱帯・亜熱帯の落葉は白く腐る

「漂白」:  沖縄では51%の種が落ち葉は白くなっていた
京都のブナ林は25%の種 〃〃
リグニンが減少した現象
細胞壁に含まれるリグニン
木化する:リグニンがセルロースをガードすること

大園淳司 京大生態岳研究センター2018.1.25

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