土壌環境中の炭素（C）、窒素（N）、リン（P）の比（CNP比）と土壌微生物の細胞を構成するCNP比の関係にはギャップがあることが知られているが、土壌微生物がこのギャップや環境変動に対してどのように対応しているのかについては不明な点が多い。土壌微生物は、細胞外酵素を分泌し土壌中有機物を細分化して吸収するため、細胞外酵素は土壌－微生物間のCNP比のバランスを仲介する要因として重要である。そこで本研究は、狭い範囲で土壌環境が大きく変化する富士山火山荒原における一次遷移において、土壌微生物群集がどのように変化するのか、またどのようなメカニズムで変化するのかを生態学的化学量論の観点から明らかにすることを目的とした。

　富士山火山荒原の3つの遷移段階で土壌を採取し、土壌の全C、N、P量と、易分解性のCNPとして熱水抽出炭素、無機態窒素、可給態リンを定量した。また、クロロホルム燻蒸抽出法により、土壌微生物バイオマスCNPを測定した。さらに、CNP獲得酵素として、αグルコシダーゼ、Nアセチルグルコサミニダーゼ、酸性フォスファターゼの酵素活性を測定した。以上のデータから、土壌―細胞外酵素―微生物バイオマスのCNP比の関係を解析した。

　一次遷移に伴い、土壌中の全N量は増加し、酵素活性CN比は下がった。また微生物バイオマスCN比は低下した。基質であるNが増えたことで、相対的なN獲得酵素活性が上がり、N獲得量が増えたことで、微生物バイオマスのN不足が緩和されたと考えられた。また、土壌中の全P量、酵素活性CP比、微生物バイオマスCP比は変化しなかった。これらのことから、一次遷移の初期において土壌微生物は土壌のCNP比ではなく、全N、Pの絶対量の変化に対して酵素の分泌を変えて対応している可能性が示された。