(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
緑化施工地で植生材料として用いるために緑化施工地周辺の森林表層土壌から表層土壌を採取した後、その表層土壌を採取した森林の地表面を既存の森林植物が良好に成育する肥沃な状態へ回復させるため、その地表面に、採取した表層土壌に代わる有機質材を補給することを特徴とする表層土壌の採取方法。
【請求項２】
表層土壌を採取した前記地表面の周囲に残る既存の表層土壌中の土壌微生物が、補給された前記有機質材中に移動し、この土壌微生物によって前記有機質材が分解される請求項１に記載の表層土壌の採取方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表層土壌の採取方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、法面保護工法として、植物を用いた緑化工法が実施されている。これは、法面を雨滴や水流などから保護すると共に法面の緑化を行うものであり、非常に有用であって、早期の緑化が可能であるものの、周囲の生態系に必ずしもなじむとは言えなかった。
【０００３】
そこで、近年では生物の多様性、遺伝子攪乱防止などへの配慮から、開発施工地周辺の植物を使用することへの要望が高まっており、施工地周辺の種子を採取して用いることや、開発用地内の表層土壌や開発施工地周辺の森林内からそこに生育する植物の種子を埋土種子として含む森林表層土壌を採取して、この森林表層土壌を緑化工法に使用する傾向が高まって、それが実施されつつある。
【０００４】
図７は、現地植物を用いた法面緑化工法の一例を示す図である。図７において、Ｎは開発によって発生した緑化対象面（本例の場合は法面）、Ｗはこの緑化対象面Ｎに隣接する森林、Ａは落下種子および埋土種子（以下、埋土種子ａ）を含む表層土壌２１の採取領域、２２は採取領域Ａの表層土壌２１を採取するためのバキューム採取手段、２３は採取した表層土壌２１を蓄える貯留タンク、２４は運搬車、２５は吹付け機、２６は緑化対象面Ｎに敷設されたネット、２７は緑化材料である。
【０００５】
すなわち、緑化対象面Ｎに隣接する森林Ｗ内の領域Ａにおいてバキューム採取手段２２等を用いて表層土壌２１を採取することで、例えば法面表面の古い落葉と、これに含まれる現地植物の埋土種子ａとを植生材料として採取する。そして、この植生材料に植生基材を混合して緑化材料２７とし、この緑化材料２７を客土材料として法面Ｎに吹き付ける。これによって、隣接地域（表層落葉の採取域）Ａの前記埋土種子ａを活用して、法面Ｎを緑化することができる。この現地植物を用いた緑化は開発によって生じた緑化対象面Ｎを周辺環境に迅速に馴染ませて、これを回復する点でも望ましい施工方法として注目されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、埋土種子の利用として使用される森林表層土壌２１は、長年の歳月を経て形成された肥沃化した土壌であり、養分に富み、地力を高める自然循環を行って樹木の養分をまかなうものである。とりわけ、樹木は表土付近の養分を根で吸収しているため、森林表層土壌２１は森林Ｗ内の樹木に養分を供給すると共に、森林Ｗ内の生態系を維持し、樹木などの森林植物の更新および遷移を行うといった森林特有の機能（以下、森林機能という）を果たす上で重要な役割を担っている。このため、森林Ｗから表層土壌２１を大量に取り除くことが既存の樹木の樹勢に悪影響を及ぼし、森林崩壊の引き金となることが懸念される。
【０００７】
一方、開発施工地の緑化対象面Ｎの面積が広い場合には、現地植物を用いた緑化を行なうために多くの埋土種子ａを用いる必要があるため、森林Ｗ内の広い面積の採取領域Ａから表層土壌２１を採取する必要が生じていた。そして、表層土壌２１を採取する採取領域Ａの面積が広ければ広いほど、採取領域Ａが森林機能を阻害する可能性がある。
【０００８】
本発明は上述の事柄に留意してなされたもので、その目的は、緑化対象面を現地植物を用いて緑化するため緑化施工地周辺の森林表層土壌から表層土壌を採取して使用する場合に、採取後の地表面を１日も早く採取前の状況に回復することができる表層土壌の採取方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の表層土壌の採取方法は、緑化施工地で植生材料として用いるために緑化施工地周辺の森林表層土壌から表層土壌を採取した後、その表層土壌を採取した森林の地表面を既存の森林植物が良好に成育する肥沃な状態へ回復させるため、その地表面に、採取した表層土壌に代わる有機質材を補給することを特徴としている。
【００１０】
すなわち、表層土壌の採取領域に有機質材を補給することにより、表層土壌に代わって前記有機質材による被覆を行うことができるので、たとえ採取領域内の表層土壌を全て採取したとしても地表面を雨滴や流水から保護することができ、また露出した樹木の根系も保護することができる。
【００１１】
さらには、森林内の様々な役割を担っている土壌微生物は有機質材で被覆した採取領域内に移動拡散でき、有機質材は微生物などによって分解されることで、いずれは良好な腐植になる。そして、前記有機質材から生じる腐植は、既存の樹木や草本から順次放出される種子が良好に成育するために必要な栄養を供給するものとなるので、表層土壌採取前の状態が早期に復元される。加えて、森林内に生息する動物の生命活動や雨風によっても採取領域の周囲の表層土壌からの土壌微生物の拡散が生じたり新たな落葉や種子の放出が徐々に行われるので、短期的に元のような表層土壌が復元する。
【００１２】
尚、本発明において、複数の採取領域からそれぞれ表層土壌を採取すると共に、各採取領域にそれぞれ有機質材を播き出しまたは吹き付けるようにしてもよい。
【００１３】
この場合は、各採取領域から採取する表層土壌の量は少ないので、表層土壌の採取による生態系への影響を最小限に抑えることができる。また、森林には既存の樹木や草本が多数存在するので、雨滴が直接的に地表面に達することは少なく、雨などで生じる水流は採取領域の周囲の表層土壌によって弱められる。ゆえに、本発明は複数の採取領域から表層土壌の採取して各採取領域を小さくすることで、各採取領域の表層土壌の復元を速くすることができ、表層土壌の採取による生態系への影響を小さくすることができる。
【００１４】
加えて、各採取領域にそれぞれ有機質材を播き出しまたは吹き付けることにより、表層土壌に代わる前記有機質材による被覆を行って、地表面を雨滴や流水から保護することができる。また、採取領域内の有機質材は微生物などによって分解されて良好な腐植になり、既存の樹木や草本から順次放出される種子が良好に成育するために必要な栄養を供給するものとなる。さらに、森林内に生息する動物の生命活動や雨風によっても拡散や落葉や種子の放出が徐々に行われて元どおりの表層土壌が復元する。
【００１５】
前記採取領域を略等高線状で、帯状の領域とした場合には、降雨などによって生じる流水の流速を既存の表層土壌によって効果的に抑えることができる。そして、採取領域の上下に位置する表層土壌からの土壌微生物の拡散が生じやすいので、採取領域が容易に元の状態に戻ることができる。また、表層土壌の採取を略等高線状に移動しながら行うことで作業効率を向上できる。なお、帯状の採取領域の幅は１ｍ以内であることが望ましく、１〜２ｍ程度でもよいが、４ｍ以内が好ましい。
【００１６】
前記採取領域を互いに千鳥状に配列された小面積の領域とした場合には、各採取領域の間隔が全方向において同じであるから、周囲から採取領域内への土壌微生物の拡散が起こりやすく、それだけ生態系に対する影響を少なくすることができる。
【００１７】
なお、前記千鳥状の配列は隣合う採取領域の間隔を同程度にすると共に各採取領域の面積を小さく抑えることが望ましい。したがって採取領域によって市松模様を描くようにしてもよい。また、各採取領域を点々と設けてその間隔を広くしてもよい。何れにしても各採取領域は１辺が１〜４ｍ四方程度の四角形がよく、より望ましいのは１辺が１〜２ｍ四方の四角形かこれらに相当する面積を有する他の形状の領域である。
【００１８】
前記採取領域をランダムに配列された小面積の領域とした場合には、周囲から採取領域内への土壌微生物の拡散が起こりやすく生態系に与える影響を小さくできると共に、各採取領域の配置を森林の状況に合わせて臨機応変に変えることができる。例えば、落葉や飛来種子の溜まりが生じている部分をランダムに選択して、これを採取領域として選ぶことで生態系に与える影響をその場の状況に合わせて可及的に小さくすることが可能である。また、各採取領域は１辺が１〜４ｍ四方程度の四角形がよく、より望ましいのは１辺が１〜２ｍ四方の四角形かこれらに相当する面積を有する他の形状の領域である。
【００１９】
前記有機質材に現地植物の廃材をチップ化したものを混合する場合には、開発に伴って生じる現地植物の廃材を産業廃棄物として処分するのではなく、有機質材として有効利用してこれを現地の自然に返すことができ望ましい。また、これらの廃材チップは微生物などによっていずれは腐蝕するので、採取領域に次期成育する植物の成育に必要な養分を得ることができる。
【００２０】
前記有機質材にバーク堆肥、木材片をチップ化したもの、稲ワラ、ピートモスなどのうち少なくとも一つを混合する場合には、微生物などによってより分解しやすい有機質材を用いることで、採取領域の植物が肥料として利用しやすく、より確実に栄養分を供給することができて好ましい。なお、前記木材片は例えば製材所などで発生したものであり、従来は産業廃棄物として処分されていたものであるが、本発明によって有機質材として活用することができる。
【００２１】
前記有機質材に土壌および／または肥料などの無機質材を混合する場合には、微生物などによって分解されるまでもなく、採取領域の植物の繁茂を助けることがきる。
【発明の効果】
【００２２】
以上説明したような構成からなる本発明によって、表層土壌を採取した採取領域を有機質材によって養分補給でき、たとえ地表面が露出する程度に表層土壌を採取したとしても、これを有機質材で覆うことができる。これによって表層土壌の侵食を防止し、下層土壌への降水浸透の促進に寄与できる。また、表層土壌の採取によって露出する樹木の細根を有機資材で被覆保護するため、細根が乾燥することによるダメージにも起因する樹勢の減退から、樹木の枯死を防止することができる。さらに、周囲に残す表層土壌中の土壌微生物が有機質材中に移動し、この土壌微生物によって有機質材が分解されるので、有機質材によって被覆した部分も早期にて周囲と同様の自然な生態系を形成できる。つまり、森林崩壊の防止を確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、この発明の実施例を、図を参照しながら説明する。図１〜図３は表層土壌の採取方法の一例を示すものである。なお、本例において、図７と同じ符号を付した部分は同一または同等の部分であるから、その詳細な説明を省略する。
【００２４】
図１は施工の全体の流れを示す図である。図１において、緑化対象面（この実施例では法面）Ｎに隣接する森林Ｗ内の複数の採取領域Ａにおいて、法面表層の古い落葉と、これに含まれる土や現地植生の埋土種子ａを含む表層土壌１を採取し、この表層土壌１に植生基材を混合して緑化材料２とし、この緑化材料２を客土材料として法面Ｎに吹き付けて、この法面Ｎを緑化するものである。
【００２５】
なお、本例の場合、採取領域Ａは斜面を略等高線状に延設する帯状の領域であって、その幅は例えば１ｍである。つまり、採取領域Ａを一か所に集中させるのではなく、複数に分散することで、各採取領域Ａ…の面積を小さくすることができ、それだけ採取領域Ａの林床部分を１日も速く採取前の状況に回復することができる。本例の採取領域Ａの幅は狭くすればするほど森林Ｗの生態系に与える影響を小さくすることができるが、あまりにも狭いと採取にかかる手間が増大する。また、その幅は広すぎると採取領域Ａが元の肥沃な状態に戻るために多くの時間を要するものとなる。したがって、本例における採取領域Ａの幅は１〜２ｍとしている。なお、最大でも４ｍ以内であることが望ましい。
【００２６】
３は表層土壌１の採取領域Ａに吹きつけられる補給用有機質材であって、例えば法面Ｎやその他の部分開発（例えば道路建設）に伴って伐採された樹木や草本類などの現地植物の廃材をチップ化したものにバーク堆肥、製材所などで発生した木材片をチップ化したもの、稲ワラ、ピートモスなどを混合してなる。
【００２７】
つまり、本例のように補給用有機質材３に開発に伴って生じる伐採された樹木や草本類などの現地植物の廃材をチップ化したものを用いることで、現地植物の廃材を産業廃棄物として処分する代わりに、補給用有機質材として有効利用することができ、施工にかかる費用の削減をおこなうことができる。また、これらの廃材チップは微生物などによっていずれは腐蝕するので、森林Ｗから発生した現地植物の廃材を自然に返すことができ採取領域に次期成育する植物の成育に必要な養分を得ることができる。
【００２８】
また、前記補給用有機質材にバーク堆肥、製材所などで発生した木材片をチップ化したものとすることで、通常は埋め立てなどの廃棄処分になっている木材を有効に活用することができる。一方、稲ワラ、ピートモスなどのうち少なくとも一つを補給用有機質材として混合することで、補給用有機質材は微生物などによってより分解しやすくなり、採取領域の植物が肥料として利用しやすく、より確実に栄養分を供給することができる。
【００２９】
なお、前記補給用有機質材３には土壌および／または肥料などの無機質材を混合してあってもよい。この無機質材に含まれる養分は微生物などによって分解されるまでもなく、採取領域の植物によって吸収可能であるから、採取領域の繁茂を一層促すことができる。
【００３０】
図２は、前記表層土壌１を採取するための前処理を示す図であり、１ａは表層土壌１の採取領域Ａにおける下層植物（例えば小灌木やカヤ、笹など）を下刈りしたものや、新しい落葉や、落枝などの有機物である。これらの有機物１ａは熊手などを用いて大雑把に排除し、緑化工に用いて好適な古い落葉や埋土種子ａを含む表層土壌１を残す。
【００３１】
図３は採取領域Ａの表層土壌１を採取する装置の概略を示す図である。図３において、４は吸引によって表層土壌１を採取するバキューム吸引手段、５は下部を開口した容器状のエアケース、６〜８はこのエアケース５の周囲に設けたノズル、９はこれらのノズル６に高圧エアーを供給するエアーホース、１０はエアケース５に連通するダクト、１１はダクト１０の適所に設けられた円周エジェクタ装置、１２はダクト１０を介して吸引された表層土壌１を収容する貯留タンク、１３は前記高圧エアーの供給装置、１４は前記表層土壌１を採取した採取領域Ａに補給用有機質材３を吹きつけるための吹付け装置であって、１５は吹付けノズルである。
【００３２】
ノズル６はその高圧エアーの噴出方向を変更可能に形成しており、本例ではノズル６をやゝ前方向に傾動させている。これによって、エアケース５の前方に落ちた新しい落葉Ｌ（Ａ00層）などを、まず風圧によって除去することができる。また、ケース５内における高圧エアーの吹き付けによって、表層土壌１を例えば５〜１０ｃｍ程度の深さに渡って解す。そして、解された採取領域Ａの表層土壌１（分解しかけた落葉を含むＡ0 層）をバキューム吸引手段４（図１参照に）によって吸引し、貯留タンク１２に採取する。
【００３３】
前記円周エジェクタ装置１１はダクト１０内に送り込まれた表層土壌１を高圧エアーの流れにのせることで勢い良く貯留タンク１２側に送りだす装置であり、ダクト１０内の少なくとも１箇所に設けられている。なお、この円周エジェクタ装置１１としては特願２０００−３９６７５１号の明細書、図面に開示されたものを用いることができる。
【００３４】
表層土壌１を採取した後の採取領域Ａには吹付け装置１４を用いて補給用有機質材３が吹き付けられるので、この採取領域Ａにはこれを被覆するように補給用有機質材３の層３’（以下、有機質層３’という）が形成される。すなわち、表層土壌１を取り除いてもここに形成された有機質層３’が地表面をしっかりと覆うので、雨風によって地表面にエロージョンが生じることはない。
【００３５】
加えて、森林Ｗで重要な役割を担っている土壌微生物が有機質層３’内に移動拡散することにより、この有機質層３’を栄養素に変換することができる。つまり、採取領域Ａが比較的早期に復元されて森林は肥沃な状態を回復することができる。前記拡散は土壌微生物の移動によっても生じるが、それだけでなく、森林Ｗに生息する動物等の生命活動によって、また、降雨や風などの自然現象によって周囲の表層土壌１と混合拡散することによっても生じる。
【００３６】
何れにしても、採取領域Ａの面積（本例の場合は幅）が小さければ小さいほど周囲の土壌微生物が採取領域Ａに対して拡散しやすく、この採取領域Ａ内がより速く元の表層土壌１と同じ肥沃な状態に戻される。とりわけ、本例の採取領域Ａは略等高線状（等高線にほゞ平行する方向に延ばされた状態）で、帯状の領域であるから、降雨によって生じる水の流れは採取領域Ａを幅方向に横切る方向に生じるので、土壌微生物の拡散はそれだけ早い時期に生じる。
【００３７】
また、各採取領域Ａが略等高線状に連続して形成されるので、作業者は略等高線状に移動するだけで、比較的多量の表層土壌１を容易に採取することができ、それだけ作業効率が向上する。さらに、施工後は既存の表層土壌１が略等高線状に残されているので、流水の流速を既存の表層土壌１によって遅くすることができ、有機質層３’の流亡を防ぐことができる。
【００３８】
上述の例は本発明を実施する一例を示すものであるが、本発明は種々の変形が可能である。例えば、前記表層土壌１の採取はバキューム採取することに限定するものではなく、その他の採取用の機器を用いてもよい。同様に、補給用有機質材３を採取領域Ａに対して吹きつけることに限定する必要はなく、播き出し等の別途の方法で有機質層３’を形成してもよい。また、補給用有機質材３の吹き付けまたは播き出しは、表層土壌１の採取に続く一連の工程で行っても、各採取領域Ａからの表層土壌１の採取が終了した後で別途行ってもよい。
【００３９】
さらに、本例では表層土壌１の一例として、分解しかけた落葉を含むＡ0 層をバキューム吸引手段４を用いてバキューム採取する例を示しているが、本発明はこの構成に限定するものではない。
【００４０】
図４は、前記表層土壌１の解しを行なう別の例を示す図である。図４に示す例では、前記表層土壌１の解しに際しては、小型の耕運機（耕運爪のみを示している）１６やその他レーキなどを用いている。この場合、落葉が溜まったＡ00層と、腐植がたまったＡ0 層と、腐植と土とが混ざったＡ1 層と、養分の抜けたＡ2 層とを対象にして、この落葉を含む各層Ａ00，Ａ0 ，Ａ1 ，Ａ2 を耕運機１６で解して、これを表層土壌１としてバキューム採取するようにしてもよい。
【００４１】
また、さらに下方のＢ2 層、すなわち、抜けた養分やそのほかの土の成分が溜まるＢ2 層をも対象にして、この表層土壌１を植生材料としてバキューム採取するようにしてもよい。すなわち、本発明における表層土壌１とは、落葉が溜まったＡ00層または腐植がたまったＡ0 層を少なくとも含むものであれば、Ａ1 層，Ａ2 層，Ｂ2 層などを含むものであってもよい。
【００４２】
図５は表層土壌１を採取する採取領域Ａの取り方の変形を示す図である。図５の例では、複数の採取領域Ａが互いに千鳥状に配列された小面積の領域となるように配置してなる。本例の採取領域Ａの形状は例えば１辺が１〜２ｍ四方の正方形であり、各採取領域Ａ…の角部が互いに接するように隣接しており、全体として市松模様を形成するように配置している。
【００４３】
なお、各採取領域Ａ…は互いに幾らかの間隔を置いて点々と配置してもよい。何れにしても、各採取領域Ａ…を千鳥状に配列することにより、各採取領域Ａ同士の密着を防ぎ、採取領域Ａと採取領域Ａとの間に既存の表層土壌１を位置させることができる。すなわち、各採取領域の間隔が上下左右の全方向において同じである、かつ各採取領域の面積を小さく抑えることができるので、周囲から採取領域内への土壌微生物の拡散が起こりやすく、それだけ生態系に対する影響を少なくすることができる。
【００４４】
また、各採取領域Ａの形状は上述したものにかぎられるものではなく、その大きさは例えば１辺が１〜４ｍ四方の四角形程度の大きさであってもよい。さらに、その形状は四角形に限られるものではなく、円形や三角形、５角形以上の多角形など種々の形状が考えられる。
【００４５】
図６は表層土壌１を採取する採取領域Ａの取り方の別の変形例を示す図である。図６の例では、採取領域Ａ…がランダムに配列された小面積の領域である例を示している。各採取領域Ａ…は森林Ｗ内の地表面の中から、落葉や落下種子の溜まりが生じ易い部分として例えば谷間や樹木の下などをランダムに選択することで採取領域Ａ…の配置を森林Ｗの状況に合わせて臨機応変に変えることができる。また、各採取領域の面積は少なくとも１６ｍ2 以下であることが望ましく、より望ましくは１〜４ｍ2 程度である。
【００４６】
上述の各例では、主に開発によって形成された緑化対象面Ｎを緑化することを説明しているが、本発明はこの点に限定されるものではない。すなわち、災害や荒廃などによって緑を失った場合の緑化対象面を緑化する場合にも、上述したものと全く同様の表層土壌の採取方法を実施できる。さらに、上述の例では緑化対象面や表層土壌の採取領域は何れも法面である例を示しているが、平坦な採取領域においても同様の方法で表層土壌を採取することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の表層土壌の採取方法の全体を示す図である。
【図２】下層植物の下刈りと新しい落葉・落枝の除去状況を示す図である。
【図３】表層土壌のバキューム吸引採取の例を示す図である。
【図４】表層土壌を解す方法を説明する図である。
【図５】表層土壌の採取領域の配置例を示す図である。
【図６】表層土壌の採取領域の別の配置例を示す図である。
【図７】従来の表層土壌の採取方法を説明する図である。
【符号の説明】
【００４８】
１    表層土壌
３    有機質材
Ａ    採取領域
Ｎ    緑化対象面
【図１】
0004392439.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004392439.tif 000008