珪藻化石の産状とそれらから推定される環境について、トレンチあるいはボーリング孔毎に述べる。
(1)トレンチB
本地点では、5試料の分析が行われたが、そのうちF−1,F−2およびF−3の3試料から珪藻化石が多産した。F−4およびF−5は、いずれも10個体以下と極めて低率にしか認められない。
本地点において確認された珪藻化石は、すべて淡水生種である。
淡水生の群集の特徴については、生態性(珪藻の3適応性:水中の塩分・pH・流水に対する適応性)について整理してみた場合、以下のような傾向が認められる。
まず、塩分に対する適応性は、淡水中の塩類濃度により区分したもので、ある程度の塩分が含まれたほうがよく生育する種類は好塩生種、少量の塩分が含まれていても生育できるものを不定性種、塩分が存在する水中では生育できないものを嫌塩性種として区分している。これは、主に水域の化学的特性を知る手がかりとなるが、単に塩類濃度が高いあるいは低いということが分かるだけでなく、塩類濃度が高い水域というのは概して閉鎖水域であることから、景観を推定する上で重要な要素である。
本地点のF−1,F−2およびF−3の3試料では、貧塩−不定性種が優占しており、全体の75%以上を占めている。貧塩−好塩性種は、いずれの試料でも10%以下と低率にしか認められない。
pHに対する適応性は、アルカリ性の水域に特徴的に認められる種群を好アルカリ性種、逆に酸性水域に生育する種群を好酸性種、いずれにも生育する種を不定性種としている。これも、単に酸性・アルカリ性のいずれかがわかるだけでなく、酸性の場合は湿地であることが多いなど、間接的には水域の状況を考察する上で必要不可欠である。
結果は、好アルカリ性種が40%前後を占めており、それに次いでpH不定性種が30〜40%程度の産出率を示している。好酸性種は、10〜25%程度認められ、F1試料で最も多産する傾向が認められる。
流水に対する適応性は、流れのある水域の基物(岩石・大型の藻類など)に付着生育する種群で特に常時水流のあるような水域でなければ生育出来ない種群を好流水性種、逆に流れのない水域でなければ生育できない種群を好止水性種として区分している。流水不定は、どちらにでも生育できる可能性もあるが、それらの大半は止水域に多い傾向にある。なお、好流水性種と流水不定性種の多くは付着性種であるが、好止水性種には水塊中を浮遊生活する浮遊性種も存在する。浮遊性種は、池沼あるいは湖沼の環境を指標する。
本トレンチでは、流水不定性種が優占し、全体の50〜70%を占めている。他は、好止水性種がF1試料において40%と多産するほかは、10%以下である。好流水性種は最大で15%程度であり、他の2試料は10%以下と低率にしか認められない。
なお、淡水生種の中には、水中から出て陸域の乾いた環境下でも生育する種群が認められ、これらを陸生珪藻と呼んで、水中で生育する種群と区分している。陸生珪藻は、陸域の乾いた環境を指標することから、古環境を推定する上で極めて重要な種群である。
水生珪藻と陸生珪藻の比率は、水生珪藻が優占し、80〜90%以上を占めており、陸生珪藻は極めて低率にしか認められない。
なお、多産した3試料は、産出した種数をみるといずれも多く、40種類以上が認められ、F1試料では約60種の産出をみた。
多産あるいは優占した種は、3試料すべてに流水不定性種の Cymbella silesiaca,Eunotia pectinalis var.minor,Gomphonema parvulum,F1試料のみ Anomoeoneis brachysira,Anomoeoneis vitrea,Fragilaria construens fo.venter,F2試料で好流水性種の Cymbella sinuata、F3試料で好流水性種の Achnanthes japonica 等である。
以上の多産種について、生態学的な知見あるいは生育場所については、以下のようなことが知られている。
まず、流水不定性種とした Cymbella silesiaca は、沼沢地あるいは湿地等の水域に広く生育するが、本種は清水域を好む傾向にあることから、好清水性種とされる(Asai &Watanabe,1995)。
Eunotia pectinalis var.minor は好酸性種であり、安藤(1990)によれば、生育する場所としては、水深が1m内外で一面に植物が繁殖しているところ、および湿地であるとし、このような沼沢あるいは湿地に付着の状態で優勢な出現が見られるとされる。そのため、本種は、沼沢湿地付着性種群と呼ばれ、沼沢から湿地の環境指標種と認識されている。Gomphonema parvulum は、塩分・pH・流水のいずれに対しても不定であり、河川から湿地あるいは池沼といった様々な環境に生育する種群であり、Asai&Watanabe(1995)は、広適応種としている。
一方、好止水性種とした Anomoeoneis brachysira は、Patrick(1948)が冷水を好む種として記載している他、田中他(1977)も奥利根地域の剣ヶ倉肩の池のイボミズゴケしぼり汁、小穂口湿原南之池の底泥などから同種を検出し、採取地は低温地であるためPatrickの結果と一致するとしている。Anomoeoneis vitrea についても Anomoeoneis brachysira と随伴することが多いことから、ほぼ同様な環境に生育する種と考えられる。同じく好止水性種の Fragilaria construens var.venter は、一般に貧栄養の水域に広く分布する(Patrick and Reimer,1975)とされる。また、Krammer and Lange−Bertalot(1990)によれば、やや貧栄養な水域でフミン酸濃度の高い水域(湿原などで腐食を生成するような水域)に認められるとされる。
他方、好流水性種とした Achnanthes japonica および Cymbella sinuata は、定常的に流れのある水域に付着生育する種群であり、安藤(1990)によると、河川の上流部の峡谷部に集中して出現し、他の地域には出現しなかったり、出現しても主要でないことから、この地域を指標する可能性が大きい種群の中の一つとされ、上流性河川指標種群と呼ばれている。
以上の多産種の生態性と他の種群の構成から、F1試料は、好止水性種の一群が特徴的に認められることから、やや沼沢湿地化した可能性があり、低温域に生育する種が産出していることから、F1試料堆積時には現在よりも低温であった可能性もある。また、種数が多い点から異地性種群を多く含んでいると考えられ、周囲からの流れ込みの影響の強い環境(場所)であった可能性が高い。
F2 および F3 試料に関しては、沼沢地的な環境であるが、産出種数が多い点では混合群集の様相を呈しており、周囲からの流れ込みの影響の強い環境であった可能性が示唆される。混合群集とは、生育環境を異にする種群で構成され、また、検出種数がおおむね30種以上の群集であり、極めて流れ込んできた化石を多く含む群集とされる(堀内ほか,1996)。混合群集は、一般には低地部の氾濫堆積物などの一過性の堆積物で認められる場合が多いが、この場合は検出率が低い傾向にある。他方、一過性ではなく湿地等の比較的静穏な環境が長期間続いた場合にも混合群集は認められるが、この場合は長い間に徐々に堆積して行く中で珪藻の生産が繰り返し行われること、堆積物の表層部付近での自然の撹乱が行われること、多少の流れ込みもあることなどから検出率は高い傾向にある。いずれにしても、混合群集の場合は珪藻の群集のみならず堆積層の観察も含めた慎重な解析が必要となる。
F4 および F5 試料については、いずれも産出率が低いだけでなく、少ないながら認められた個体の保存状態は不良であり、種までの同定が困難なものが多い。よって、これらの2試料は、堆積した際に堆積物中に含まれる絶対量が少なかった可能性が高いが、堆積後に分解した可能性も考えられる。堆積時に絶対量が少かったとすると、前述のように氾濫等の一過性の堆積物である可能性も考えられるが、産出した珪藻化石のみからでは判断することは困難であり、堆積層の構造等の情報と併せて検討する必要がある。
なお、F3試料については、ローム層下部との記載がされているが、これまでロームの珪藻分析では、化石の産出をみないことが多く、産出した場合でも陸生珪藻と呼ばれる種群が稀に産出するのみである。今回のように珪藻化石(水生珪藻)が多産する場合は、ローム層とみられる堆積層であれば、二次的に堆積したものである可能性も考えられる。
(2)ボーリング
・97−4孔
本孔では、3試料の分析を行ったが、多産したのは最上位にあたるF−4−1試料のみであり、他の2試料については低率にしか認められない。
多産したF−4−1試料の珪藻化石群集は、珪藻の3適応性についてみれば、以下のような特徴が認められる。
まず、塩分濃度に対する適応性は、貧塩−不定性種が80%と優占し、他は貧塩−嫌塩性種が20%の産出率を示す。pHについては、好アルカリ性種およびpH不定性種がそれぞれ40%程度産出しており、この両者で大半を占めている。好酸性種は、17%程度であり、低率にしか認められない。流水に対する適応性では、流水不定性種が65%を占め、好止水性種および好流水性種は、それぞれ15%,10%である。水生珪藻と陸生珪藻の比率は、水生珪藻が85%,陸生珪藻が15%であり、水生珪藻が優勢である。
群集を構成する種の総数は、48種以上が確認されており、産出種数としては多い傾向にある。多産あるいは優占した種は、BトレンチのF2およびF3試料と同様に流水不定性種の Cymbella silesiaca,Eunotia pectinalis var.minor,Gomphonema parvulum である。
したがって、推定される環境も沼沢湿地の環境が推定される。なお、本試料の群集も構成する種数が多く、産出した種類の生態性もばらついている点を考慮すると混合群集であると考えられ、周囲からの流れ込みの影響は少なからず受けているものと推測され、典型的な低地帯(低湿地)の化石群集である。
F−4−2およびF−4−3試料については、F−4−3試料については極めて少ないがF−4−2試料は50個体の産出をみており、群集はF−4−1試料に類似している。そのため、F−4−2試料については、F−4−1試料と同様に沼沢湿地の環境にあった可能性があるが、絶対量が少ない点では一過性の堆積物である可能性もある。
・97−5孔
本孔の2試料については、いずれも珪藻化石の産出率が低く、F−5−1試料に8個体を認めただけでF−5−2試料は皆無であった。
そのため、少ないながら認められた珪藻化石から環境を推定することは困難であるが、産出率が低く(堆積物中の絶対量が少ない)、生態性もばらついていることからすれば、F−4試錐のF−4−2およびF−4−3試料と同様に洪水等による一過性の堆積物の可能性が考えられる。
・97−6孔
本孔も2試料について分析が行われ、いずれも比較的多くの珪藻化石が検出された。
産出した種群を珪藻の3適応性についてみれば、以下のような傾向が認められる。
塩分濃度に対する適応性については、貧塩−不定性種が約60%、貧塩−嫌塩性種が35%程度であり、2試料とも同様な傾向を示している。pHに対する適応性では、好酸性種および好アルカリ性種がいずれも30〜40%の産出率を示している。一般に本邦の淡水域では、好アルカリ性種が優占するのが普通であり、本分析試料のように好酸性種が30〜40%を占めるのはかなり高率といえる。他方、流水に対する適応性では、2試料とも流水不定性種が80%以上を占め、その他は好流水性種が10%前後産出している。好止水性種は5%以下と極めて低率にしか認められない。水生/陸生珪藻の比率は、両試料とも水生珪藻が80%を占めており、陸生珪藻は少ない傾向にある。
一方、産出した種類数は、40種類前後であり、他地点と同様に多い傾向にある。多産した種類は、好流水性種の Cymbella sinuata,流水不定性種の Eunotia pectinalis var.minor,Gomphonema parvulum,陸生珪藻の Navicula mutica 等である。
以上の種類で、好流水性種と流水不定性種の生態性については、前述の通りである。陸生珪藻の Navicula mutica については、次のようなことが知られている。
まず、陸生珪藻とは、水中や水底の環境以外のたとえばコケを含めた陸上植物の表面や岩石の表面,土壌の表層部など大気に接触した環境に生活する一群(小杉,1988)である。特に、本試料から産出した陸生珪藻は、離水した場所の中で乾燥に耐えうることのできる群集とされる(伊藤・堀内,1989;1991)。また、堆積物の分析を行った際、これらの種群が優占(70〜80%以上)する結果が得られれば、その試料が堆積した場所は、水域以外の空気に曝されて乾いた環境であったことが推定できるとしている。
よって、本試錐の2試料については、いずれも基本的には沼沢湿地の環境であったと考えられるが、冠水することのない部分も多く存在するような場所であったと推定される。ただし、ある程度混合群集の様相も呈することからすれば、周囲からの流れ込みの多い低湿地の環境であったと考えられる。
・97−7孔
本孔からは、2試料の分析が行われ、F−7−1試料が若干少ないものの両試料ともにある程度の量の珪藻化石が検出された。
F−7−2試料の群集の特徴は、塩分濃度についてみれば、貧塩−不定性種が70%以上を占めており、その他は貧塩−嫌塩性種が約20%産出しており、貧塩−好塩性種は数%と極めて低率にしか認められない。pHに対する適応性は、好アルカリ性種が50%を占め、その他pH不定性種と好酸性種がそれぞれ20%程度産出している。流水に対する適応性については、流水不定性種が75%、好止水性種が15%程度であり、好流水性種は5%以下と低率にしか認められない。水生/陸生種の比率は、水生珪藻が70%と優勢ではあるが、陸生珪藻が30%検出されているのは今回の分析試料の中では最も高い値である。
他方、種群の種数は、若干多く認められた F−7−2試料の方が約30種類と本分析試料の中では少ない方ではあるが、30種類は一般的にみれば多いといえよう。
特に、多産あるいは優占した種は、流水不定性種の Eunotia pectinalis var.minor,Synedra ulna,陸生珪藻の Hantzschia amphioxys,Navicula mutica 等である。
以上の多産種の中で Synedra ulna は、河川から湿地あるいは池沼といった比較的広範に分布する種であり、一般に広域頒布種とされる。
よって、F−7−2試料の堆積時については、冠水することのない場所を多く含む沼沢湿地の環境であったと考えられるが、F−7−1試料については極細粒な堆積物であるにも係わらず絶対量が少なく、それぞれの種の生態性を見ると大きくばらついていることを考慮すると、明らかに混合群集であり、Bトレンチの項で述べたように珪藻の絶対量が少ないことからも一過性の堆積物である可能性が考えられる。F−7−1試料の場合は、一過性であるとしても河川等の流路からは離れた場所である。
なお、一過性の堆積物については、珪藻化石群集の特徴については、堆積物中の絶対量が少なく、検出された種の生態性はそれぞれ大きくばらつく場合が多いが、それだけで結論付けるのは危険である。特に堆積層の層相の観察は重要であり、細粒な堆積物でも塊状であり構造が認められない等を確認する必要がある。
<参考文献>
Asai,K. & Watanabe,T.(1995) Statistic Classification of Epilithic Diatom Species into Three Ecological Groups relating to Organic Water Pollution (2)Saprophilous and saproxenous taxa. Diatom, Vol.10, p.35−47.
安藤一男(1990)淡水産珪藻による環境指標種群の設定と古環境復元への応用.東北地理,
Desikachiary,T.V.(1987) Atlas of Diatoms. Marine Diatoms of the Indian Ocean. Madras science foundation, Madras, Printed at TT. Maps & Publications Private Limited,. T〜Y. Plates:22−621A.
堀内誠示・高橋 敦・橋本真紀夫(1996)珪藻化石群集による低地堆積物の古環境推定について−混合群集の認定と堆積環境の解釈−.日本文化財科学会第13回大会研究発表要旨集,P.62.
Hustedt,F.(1930) Die Kieselalgen Deutschlands, Oesterreichs und der Schweiz. under Berucksichtigung der ubrigen Lander Europas Sowie der angrenzenden Meeresgebiete. in Dr.Rabenhorsts Kryptogamen Flora von Deutschland, Oesterreichs unt der Schweiz, vol.7, Leipzig, Part 1, 920p.
Hustedt,F.(1937−1938) Systematische unt okologische Untersuchungen mit die Diatomeen−Flora von Java, Bali und Sumatra.T〜V. Arch. Hydrobiol. Suppl.,15, p.131−809,15,p.1−155, 274−349.
Hustedt,F.(1938) Systematische und okologische untersuchungen uber der diatomeen flora von Java, Bali und Sumatra nach dem material der Deutschen limnologischen Sunda Expedition. Arch. Hydrobiol. suppl.
Hustedt,F.(1955) Marine littoral diatoms of Beaufort,North Carolina.Bull.mar.Lab.Duke. Univ. Vol.6, p.1−67.
Hustedt,F.(1959) Die Kieselalgen Deutschlands, Oesterreichs und der Schweiz. under Berucksichtigung der ubrigen Lander Europas Sowie der angrenzenden Meeres−gebiete. in Dr.Rabenhorsts Kryptogamen Flora von Deutschland, Oesterreichs unt der Schweiz, vol.7, Leipzig, Part 2, 845p.
Hustedt,F.(1961−1966) Die Kieselalgen Deutschlands, Oesterreichs und der Schweiz. under Berucksichtigung der ubrigen Lander Europas Sowie der angrenzenden Meeres−gebiete. in Dr.Rabenhorsts Kryptogamen Flora von Deutschland, Oesterreichs unt der Schweiz, vol.7, Leipzig, Part 3, 816p.
伊藤良永・堀内誠示(1989)古環境解析からみた陸生珪藻の検討−陸生珪藻の細分−.日本珪藻学会第10回大会講演要旨集, p.17.
伊藤良永・堀内誠示(1991)陸生珪藻の現在に於ける分布と古環境解析への応用.日本珪藻学誌,6巻, p.23−44.
小杉正人(1986) 陸生珪藻による古環境の解析とその意義−わが国への導入とその展望−. 植生史研究, 第1号, p.9−44.
Kolbe,R.W.(1927) Zur Okologie, Morphology und Systematie der Brackwasser. Diatomeen, Pflanzenforschung, 7, p.1−146.
Krammer,K., and H.Lange−Bertalot.(1986) Bacillariophyceae, Susswasser flora von Mitteleuropa, 2(1):pp.876.
Krammer,K., and H.Lange−Bertalot.(1988) Bacillariophyceae, Susswasser flora von Mitteleuropa, 2(2):pp.596.
Krammer,K., and H.Lange−Bertalot.(1990) Bacillariophyceae, Susswasser flora von Mitteleuropa, 2(3):pp.596.
Krammer,K., and H.Lange−Bertalot.(1991) Bacillariophyceae, Susswasser flora von Mitteleuropa, 2(4):pp.596.
Lowe,R.L.(1974) Environmental requirements and pollution tolerance of fresh−water daitoms.In Environmental Monitaing Ser.EPA−670/4−74−005.Nat.Environmental Res. Center office of Res. Develop., U.S.Environ. Protect. Agency. cincinati. p.1−344.
Patrick,R.(1948) Factors affecting the distribution of diatoms. Bot. Rev. 14/8, p.473−524.
Patrick,R. & Reimer,C.W.(1966) The diatoms of the United States exclusive of Alaska and Hawaii. V.1. 688p. Monographs of Acad. Nat. Sci. Philadelphia 13.
Patrick,R. & Reimer,C.W.(1975) The diatoms of the United States exclusive of Alaska and Hawaii. V.2,P1.213p. Monographs of Acad. Nat.Sci. Philadelphia 13.
Patrick,R.(1977) Ecology of freshwater diaoms and diatom communities.The biology of diatoms. Botanical monographs volume 13. Blackwell scientific pubulication. pp.284−332.
Round,F.E.(1961) The diatom of a core from Esthwait Water. The Phytologist, vol.60, no.1, p.43−59.
埼玉県教育委員会(1962) 埼玉県植物誌. 埼玉県教育科学振興会, p.289−313.
Werner,D.(1977) The Biology of Diatoms, Botanical Monographs vol.13.
Van Landingham(1970) Origin of an early non−Marine Diatomaceae Deposit in Broad water County, Montana, U.S.A. Diatomaceae II Nova Hedwigia Heft 31, p.449−473.
図6−4 青梅市藤橋地区試料の珪藻化石群集
表6−4−1 青梅市藤橋地区試料の珪藻化石分析結果
表6−4−2 青梅市藤橋地区試料の珪藻化石分析結果
表・図・図版
表6−2 青梅市藤橋地区試料の火山灰分析結果
表6−3−1 青梅市藤橋地区試料の微化石分析試料一覧
表6−3−2 青梅市藤橋地区試料の花粉化石分析結果
表6−4−1 青梅市藤橋地区試料の珪藻化石分析結果
表6−4−2 珪藻の生態性
図6−3 青梅市藤橋地区試料の花粉化石群集
図6−4 青梅市藤橋地区試料の珪藻化石群集
図版1〜17 火山灰分析試料の顕微鏡写真