This research was conducted to (i ) evaluate the morphological, physical, chemical, and mineralogical characteristics of soils derived from volcanic and sedimentary rocks in the humid tropics, (ii ) to determine the dominant soil forming process, weathering status, classification, and fertility constraints of soils derived from volcanic and sedimentary rocks, and (iii ) to evaluate the content and composition of humus and carbohydrate in degraded soils as affected by land use change.

　The research site is in the island of Leyte, Philippines, part of the biogeographic region of the Eastern Visayas, between 9°55'-11°48'N and 124°17'-125°18'E. The island was formed from tectonic movement and plate convergence and the extensive tectonic and volcanic activities during the Tertiary have resulted in the widespread occurrence of volcanic rocks (e.g., andesitic, dacitic lava flows, and pyroclastics), except in the northwest and the southwest part of the island were limestone rocks are dominant. The climate of the Leyte falls within the Koppen's Am type (tropical rain forest climate, monsoon type) with mean annual temperature of 28°C and mean annual rainfall that ranged from 2265 to 3391 mm. The once primary forest areas are now mostly covered with patches of secondary growth forest, coconut plantation, and grassland. Most of the lowland area in the island is used in the cropping of corn (Zea mays ), sweet potato (Ipomea batatas ), and rice (Oryza sativa ).

　For the characteristics, soil forming processes, and fertility constraints part of this research, 12 profiles were sampled from 5 locations (Ormoc, Baybay, Bontoc, Bato, Matalom) in the island and were studied in details both in the field and in the laboratory. Results revealed that most soils in Ormoc site, which were classified as Andisol(s) or Andosol(s), have more or less similar morphological (dark color brown in the surface to yellowish red in the subsoil, granular in the surface soil grading to angular blocky in the subsurface soil), physical (high clay content), and chemical (acidic, high organic C, low exchangeable bases, low available P) characteristics. The dominant soil forming processes are fast weathering, formation of short-range order constituents, loss of bases, and organic matter accumulation. The soil weathering in the area was relatively fast due to the easy weatherability of the volcanoclastic parent material, high rainfall, and good drainage. The soils in Baybay site (Ultisols) were deep, clayey, reddish in color, and they posses excellent physical condition (friable and high porosity) although they are plastic and sticky when wet as is usual for clayey soils. The soils were acidic with low CEC and have generally low nutrient contents. The mineralogy of the soils is dominated by halloysite and kaolinite and the dominant soil forming processes are weathering, loss of bases and acidification, clay formation and translocation, and structure formation. The soils in Baybay and Matalom (limestone rocks) and Bontoc and Bato (calcareous shale) were highly friable in the surface soil and becomes firm in the subsoil layer and showed weakly to moderately develop granular structure in the suface grading to subangular blocky in the subsoil layer. The easy weatherability of the calcareous shale in Bontoc and Bato site has resulted in the substantial loss of exchangeable cations and the formation and abundance of clay minerals kaolinite and halloysite, whereas in less weathered soils from limestone rocks, the dominant clay minerals are calcite and smectite. The most dominant soil forming processes that produced the soils are weathering, clay formation and translocation, loss of bases, organic (Bontoc and Bato) and inorganic (Baybay and Matalom) C accumulation, structure formation, desilication, and ferruginization.

　In terms of fertility constraints, the differences in the parent material, the geomorphic location, and anthropogenic influence of the soils have resulted in the different soil physical and chemical constraints. The most important physical constraint in most of the soils is the high clay content resulting to very plastic and very sticky consistence, which become a problem for farm operations or cultivation. The chemical constraints are strongly acidic and strongly alkaline pH values, low available P, and in some cases low exchangeable K indicating that agricultural use of these lands are problematic and needs appropriate soil management. Results of this research suggests that except for high clay content, all the soils are suitable for plant growth but are limited to some extent by some unfavorable chemical constraints.

　To understand the effect of land use on the content and composition of humus and carbohydrate, five land use types, namely, primary forest (PF), mahogany plantation (MP), rainforestation farming (RF), coffee plantation (CP), and grassland (GR) were selected in degraded soils in Baybay, Leyte, Philippines. The selected sites have comparable geology, parent material, and climate and only differ in land use. Results revealed that forest conversion generally resulted in a decrease in total carbon, total nitrogen as well as a decrease in carbohydrate-C in the soil in the order of PF, MP, CP, RF and GR. Moreover, the carbohydrate-C expressed as percentage in soil organic matter was low in all soils and represented only 1-8% as a consequence of the humid tropical climate that enhanced rapid decomposition of organic matter. In addition, conversion of PF into other land uses has led to a decrease in FAs, which was more appreciable under intensive cultivation condition, such RF, CP, and GR. The fractionation of FA by insoluble polyvinylpyrrolidone (PVP) revealed that the PVP-non-adsorbed fraction have higher total carbon compared to the PVP-adsorbed fraction and the amount of PVP-non-adsorbed FAs was more affected by land use compared to that of PVP-adsorbed FAs. Most HAs belonged to the Types Rp and P in the classification system with no clear relationship between land use and degree of humification. The variation in molecular size of HAs and PVP-adsorbed FAs provided evidence on the variations in the structural and fluorescence characteristics of HS due to land use change, although there were no appreciable differences in IR spectra and elemental composition. The dominance of Type Rp, the higher contents of H and N as well as the high ratios of H/C and O/C, all indicating that the HAs are still under early stages of humification, resulting in small differences in SOM quality.

（和訳）

　本研究の目的は（１）火山岩および堆積岩由来の湿潤熱帯土壌の形態学的、物理的、化学的特性を明らかにし、 （２）これらの土壌における主要な土壌生成過程、風化状態、土壌分類、肥沃度上の問題点を判定し、 （３）劣化土壌の腐植組成および糖組成に対する土地利用の影響を評価することである。

　研究対象地域はフィリピンのレイテ島であり、東ビサヤ地域の生物地理学的地域の一部を形成している。 レイテ島は大陸移動とプレートの滑り込み、および第四紀を通じての著しい地殻変動と火山活動の結果形成され、 その結果一部の地域を除いて火山岩（安山岩、デイサイトの溶岩流、および火山砕屑物）が広く分布している。 例外となるのは島の北西部および南西部で、ここでは石灰岩が主要である。 レイテ島の気候はケッペンのAm型（熱帯雨林気候モンスーン型）に属し、年間平均気温は２８℃、平均年間降雨量は2265から3391mmである。 かつては一次林であった地域は、現在ではほとんど二次林、ココ椰子プランテーションおよび草地に置き換わっている。 島の低地のほとんどはトウモロコシ(Zea mays)、甘藷(Ipomea batatas)および稲(Oryza sativa)の栽培に利用されている。

　これらの土壌の特性、主要な土壌生成過程、肥沃度上の問題点を明らかにするため、 ５か所の地点（Ormoc, Bayay, Bontoc, Bato, Matalom）で１２の土壌断面を調査し試料を採取し、 現地および研究室において詳細な研究を行った。 その結果、Ormocではほとんどの土壌がAndisol あるいはAndosolに分類され、断面形態は互いによく似ていた。 すなわち表層は暗褐色であるが下層では黄赤色となり、表層では粒状構造であるが下層では角塊状構造をもつ。 粘土含量が非常に高く、化学的特性としては、酸性で有機物に富み、交換性塩基および可給態リン酸に乏しい。 主要な土壌生成過程は急速な風化に伴う非晶質ないし準晶質成分の形成、塩基の養脱、有機物の蓄積である。 火山性の母材であること、降雨量が多いこと、排水性がよいことから、この地域における土壌の風化は速い。 Baybay地点の土壌(Ultisol)は深く、粘土に富み、赤く、良好な物理的特性（砕易性および多孔質）を有する。 しかし、粘土質の土壌の通例として、湿潤な状態では可塑性と粘着性に富む。 これらの土壌は酸性でCECが低く、一般に養分含量が低い。主要な粘土鉱物はハロイサイトおよびカオリナイトであり、 土壌生成過程の特徴は急速な風化と塩基の溶脱と酸性化、粘土の生成と移動および土壌構造の発達である。

　石灰岩に由来するBaybayとMatalomの土壌、石灰質の頁岩に由来するBontocとBatoの土壌では、表層は砕易性に富むが下層土は固結する。 土壌構造は表層では弱度から中度の粒状構造であるが、下層では亜角塊構造となる。 BontocとBatoでは、石灰質の頁岩が容易に風化を受けるため、交換性塩基がかなり消失し、カオリナイトおよびハロイサイトが卓越する。 他方、風化があまり進行していない石灰岩上に生成した土壌では、主要な粘土鉱物はカルサイトとスメクタイトである。 主要な土壌生成作用は、風化、粘土の生成と移動、塩基の損失、有機体炭素(BontocおよびBato)と無機態炭素(BaybayおよびMatalom)の蓄積、 土壌構造の形成、ケイ酸の溶脱、鉄の富化である。

　肥沃度の問題に関しては、母材の違い、地形学的な立地、人為的な影響などにより異なった種類の物理的、 化学的障害をもたらしていた。 最も重大な物理的障害は粘土含量が高いことであり、これにより土壌は可塑的かつ粘着的になり、農作業や耕うんが困難となる。 化学的障害は強酸性および強アルカリ性のｐH値と、可給態リン酸が低いこと、またある場合には交換性カリウムが低いことである。

　土地利用が劣化土壌の腐植組成および糖組成に及ぼす影響を解明するため、フィリピン、 レイテ島Baybayにおいて５種類の土地利用形態、すなわち一次林、マホガニー植林地、熱帯有用樹栽培地、コーヒー園、および草地を選んだ。 選んだ地点は地質、母材、気候が類似しており、土地利用形態のみが異なっていた。 森林を他の土地利用に転換すると、一般に全炭素、全窒素の減少がもたらされ、 抽出性の腐植含量と糖含量が一次林、マホガニー、コーヒー園、熱帯有用樹栽培地、草地の順に減少した。 ほとんどの腐植酸はRp型ないしP型に属し、土地利用と腐植化度の間には明瞭な関連が認められなかった。 フルボ酸をポリビニルピロリドン(PVP)への吸着によって分画すると、PVP非吸着画分はPVP吸着画分よりも炭素含量が高かった。 またPVP非吸着画分の含量は、PVP吸着画分よりも土地利用変化の影響をより著しく受けた。

　FT-IR分析の結果、腐植酸はより芳香族性と脂肪族性が高く、多糖類様物質の含量が高かった。他方フルボ酸はカルボキシル基含量が高かった。

　さらに、土壌有機物中に占める炭水化物様炭素の割合はいずれの土壌においても低く、１から８％に過ぎず、 結論として湿潤熱帯気候のもとでは有機物の急速な分解が起こることが示された。 さらに一次林を他の土地利用に転換すると、フルボ酸の減少が起こり、これは熱帯有用樹栽培、コーヒー園、 草地などのより集約的な条件下で著しかった。

　腐植酸およびPVP吸着画分の分子サイズを比較すると、土地利用変化に伴う腐植物質の構造変化や蛍光スペクトルの変化と関連性が認められた。 しかし腐植物質のFT-IRスペクトルおよび元素組成には土地利用変化の影響がはっきりとは示されなかった。 Rp型が主要な腐植酸型であること、水素および窒素含量が高いこと、H/C比およびO/C比が高いことなどの結果は、 腐植酸がまだ腐植化の初期段階にあることを示し、そのため土壌有機物の質にわずかな変化しか認められなかったものと考察した。