俯瞰で見る水生遷移Pond Succession Seen from Above

1予想しよう（触る前に）Predict (before you touch anything)

1. 池を何百年も放置すると、池の中心の水深はどう変化すると思いますか。また、そのあと池の中心にはどんな植物が生えるようになると思いますか。If a pond is left alone for hundreds of years, how do you think the water depth at its centre will change? What kinds of plants do you think will eventually grow there?💡 池には毎年、川や周りから何が流れ込み、池の中の生物が枯れたり死んだりすると何が底に残るかを考えましょう。Think about what flows into a pond every year, and what is left on the bottom when the living things in the pond die.
2. ヒシ(浮葉植物)、アシ・ガマ(抽水植物)、スゲ類(湿生植物)は、それぞれどのくらいの水深の場所に生えると思いますか。深い順に並べてみましょう。At what water depth do you think water chestnut (floating-leaved), reeds and cattails (emergent), and sedges (marsh plants) each grow? Try ordering them from deepest to shallowest.💡 根を底に張ったまま、葉をどこに広げる植物かに注目しましょう。Pay attention to where each plant spreads its leaves while its roots stay in the bottom.

2動かしてみようTry it

1. ページを開くと自動で再生が始まるので、「一時停止」を押してから「リセット」を押し、0年後の状態にする。上の平面図で、中心の開水面のまわりに外側から 樹林(極相)・草原・低木・湿生草本帯・抽水植物帯・浮葉植物帯 が輪のように並ぶことを図例(外→内)と見比べる。The animation starts playing when the page opens, so press "Pause" and then "Reset" to go back to Year 0. In the top view, compare the rings around the central open water with the "Key (outer→inner)": Forest (climax), Grass & shrubs, Marsh (sedges), Emergent plants, Floating plants.
2. 「① 経過年数」スライダーを 0 → 100 → 200 → 300 → 400 年と動かし、下の断面図の「中心水深」と、平面図左下の「開水面 ○%(初期比)」を記録する。Move the "① Time" slider to 0 → 100 → 200 → 300 → 400 yr, and record the "centre depth" in the side view below and the "Open water ○% of start" label at the bottom left of the top view.
3. さらに「① 経過年数」を 500・600・750・2000 年と進め、右上の「現在(池中心)」の段階名と「優占種」、段階の並び(開水面→浮葉→抽水→湿原→草原→樹林)のどこが強調されるかを確認する。Continue moving "① Time" to 500, 600, 750 and 2000 yr, and check the stage name after "Now (pond centre)", the "Dominant" species, and which item is highlighted in the sequence Open → Floating → Emergent → Marsh → Grass → Forest.
4. 「② 土砂・枯死体の堆積速度」を ×0.5 にして「リセット」を押し、説明文の「この設定での極相到達: 約 ○ 年後」を読む。次に ×2.5 にして「リセット」を押し、同じように比べる。Set "② Sediment & litter: Build-up rate" to ×0.5, press "Reset", and read "Climax reached at about year ○ with these settings" in the text. Then set it to ×2.5, press "Reset", and compare.
5. 堆積速度を ×1.0 に戻し、「③ 気候」を 乾燥・標準・湿潤 に変えるたびに「リセット」を押して、極相到達までの年数を比べる。Set the build-up rate back to ×1.0. Change "③ Climate" to Dry, Normal and Wet, pressing "Reset" each time, and compare the number of years until the climax is reached.

3確かめようCheck

1. 経過年数を進めると、中心水深と開水面の面積はどう変わりましたか。途中で増えることはありましたか。As time went on, how did the centre depth and the open-water area change? Did they ever increase?→ 中心水深は 5.00 m(0年)→約3.5 m(100年)→約2.3 m(200年)→約1.4 m(300年)→約0.6 m(400年)と浅くなり続け、一度も深くならない。開水面(水深2m超)は 100% → 約25%(100年)→ 約1%(200年)と減り、300年後には0%になる。年数を戻せば元の値が表示されるだけで、時間とともに増えることはない。The centre depth keeps getting shallower: 5.00 m (Year 0) → about 3.5 m (Year 100) → about 2.3 m (Year 200) → about 1.4 m (Year 300) → about 0.6 m (Year 400), and it never gets deeper. Open water (deeper than 2 m) shrinks from 100% to about 25% (Year 100) and about 1% (Year 200), and is 0% by Year 300. Moving the slider back just shows earlier values; nothing increases as time goes forward.
2. 堆積速度 ×1.0・標準の気候で、池の中心はどの順に段階が移り変わりましたか。With a build-up rate of ×1.0 and Normal climate, in what order did the stages at the pond centre change?→ 開水面期(〜200年ごろ)→浮葉植物期(ヒシ、300年ごろ)→抽水植物期(アシ・ガマ、400年ごろ)→湿原期(スゲ類、500年ごろ)→草原・低木期(ススキ・ヤナギ類、600〜700年ごろ)→森林(極相、シイ・カシ等、約729年後)。順序が逆になったり飛ばされたりすることはない。Open water (until about Year 200) → floating-leaf stage (water chestnut, around Year 300) → emergent stage (reeds and cattails, around Year 400) → marsh stage (sedges, around Year 500) → grass & shrub stage (grasses and willows, around Years 600–700) → climax forest (evergreen oaks, from about Year 729). The order never reverses or skips a stage.
3. 堆積速度を ×0.5 と ×2.5 にしたとき、また気候を変えたとき、極相に達するまでの年数はどう変わりましたか。How did the time to reach the climax change when the build-up rate was ×0.5 and ×2.5, and when you changed the climate?→ ×0.5 では約1458年後、×2.5 では約292年後に極相へ到達した(×1.0 では約729年後)。堆積が速いほど帯が速く内側へ移動し、遷移が速く進む。ただし段階の順序はどちらでも同じ。気候を「乾燥」にすると約616年後、「湿潤」にすると約953年後で、湿潤な気候では湿原が長く残る。At ×0.5 the climax was reached at about Year 1458, and at ×2.5 at about Year 292 (about Year 729 at ×1.0). Faster build-up moves the rings inward faster, so succession goes faster, but the order of the stages is the same. With "Dry" climate the climax came at about Year 616 and with "Wet" at about Year 953, because the marsh lasts longer in a wet climate.
4. 断面図で、ヒシ・アシ(ガマ)・スゲ類・樹木はそれぞれどこに描かれていましたか。In the side view, where were water chestnut, reeds (cattails), sedges and trees drawn?→ ヒシは水深1〜2mの場所で葉を水面に浮かべ、アシ・ガマは水深0.2〜1mの浅い縁で茎を水面から出し、スゲ類は水位がほぼ地表の湿地(−0.2〜+0.3m)、樹木は水面より1.2m以上高い陸地だけに描かれる。深い水中に抽水植物や樹木は現れない。Water chestnut floats its leaves on the surface where the water is 1–2 m deep; reeds and cattails stick up out of the water at the shallow edge (0.2–1 m deep); sedges grow where the ground is about at water level (−0.2 to +0.3 m); and trees appear only on land more than 1.2 m above the water. No emergent plants or trees appear in deep water.

4考えようThink further

1. 0年後の平面図では、すでに池の外側から内側へ帯が並んでいました。この「空間の並び」と、池の中心で起こる「時間の変化」にはどんな関係がありますか。At Year 0, the top view already showed rings arranged from the outside of the pond inward. How is this arrangement in space related to the changes over time at the pond centre?→ 帯の並び(外側の樹林から内側の浮葉植物まで)は、池の中心がこれからたどる段階の順と同じになっている。水深は岸に近いほど浅く、堆積で全体が浅くなると各帯の条件を満たす場所が内側へずれるため、帯がそのまま内側へ移動し、中心は外側の帯と同じ段階を順に経験する。つまり帯状分布は遷移の時間的な順序を空間に映したものといえる。The order of the rings (from the forest outside to the floating plants inside) is the same as the order of stages the centre will go through. The water is shallower near the shore, and as build-up makes the whole pond shallower, the depth range for each zone moves inward, so the rings move inward and the centre passes through the same stages as the outer rings. In other words, the zonation shows the time order of succession laid out in space.
2. 説明文の「水生植物の遺体」による堆積は、浮葉植物・抽水植物の帯が狭くなる後半にはどう変わっていましたか。そこから、植物が環境をつくることについて何がいえますか。How did the build-up from "dead water plants" in the text change later on, when the floating and emergent zones became smaller? What does this tell us about plants changing their environment?→ 初めは水生植物の遺体による堆積が年約9.8 mm と土砂・腐植(約6.9 mm)より多いが、帯が狭くなる300〜400年ごろには約1.5→0.4 mm と小さくなる。前の段階の水生植物が遺体を積もらせて池を浅くし、次の段階の植物が生える環境をつくっていることがわかる(環境形成作用)。At first, dead water plants add about 9.8 mm per year, more than sediment and humus (about 6.9 mm), but around Years 300–400, when those zones are small, this drops to about 1.5 and then 0.4 mm. This shows that the water plants of one stage pile up their remains, make the pond shallower, and so create the environment for the next stage (reaction, or environmental modification).

よくある誤解Common misconceptions

• 「池の植物は水深に関係なくどこにでも生える」という誤解。浮葉植物・抽水植物・湿生植物には生育できる水深の範囲があり、浅くなるにつれて生える場所(帯)が内側へ移る。"Pond plants can grow anywhere regardless of depth." Floating-leaved, emergent and marsh plants each need a certain range of water depth, so as the pond gets shallower the place where each grows (its zone) shifts inward.
• 「遷移は気候で決まり、植物そのものは関係ない」という誤解。植物の遺体の堆積が水深を浅くし、次の植物が侵入できる環境をつくる。気候は速さを変えるが、順序は変えない。"Succession is decided only by climate; the plants themselves play no role." The remains of plants build up and make the water shallower, creating conditions that let the next plants move in. Climate changes the speed, but not the order.

用語（日本語 / English）Key terms (Japanese / English)