リバーフロント研究所報告第21号 2010年 9月

渡良瀬遊水地における湿地環境再生手法の検討
Marsh environment restoration methods in the Watarase Flood Control Basin
水辺・まちづくりグループ

研

究員 佐藤 礼二

企画グループ

グループ長

佐合純造

リバーフロント研究所

主席研究員

中平善伸

渡良瀬遊水地という日本有数の広大な湿地の中で、掘削により外来種の増殖抑制と重要種の保全再生を行い、生物多様性を育もうとする渡良瀬遊水地湿地保全・再生事業は、量質の面でこれまでに例のない壮大な社会実験といってもよい。この事業の実施に当たっては、湿地保全・再生手法、湿地全体の保全と再生のゾーニングなどを位置づけた基本計画を策定することとされ、このたび河川管理者、学識経験者、関係市町の代表、地域住民による検討を踏まえ基本計画がまとめられた。本稿では、この湿地保全・再生手法に関する知見の集大成である基本計画について科学的な視点からその概要を報告する。
基本計画のポイントは、目標とする湿地の全体像に対して、湿地環境の保全と再生する地区についてゾーニ
ングを行い、ゾーニングの考え方に基づき池沼や良好な湿地環境を創出するための代表的な掘削手法を整理したことである。さらに、この掘削手法をゾーン毎にどのように配置するかという「掘削レイアウト」について、植生再生実験や地下水流動解析をもとに設定した。また、ハイパースペクトルリモートセンシング解析を用いたセイタカアワダチソウの外来種対策や、順応的管理手法を取り入れた段階的な施工計画と施工時のモニタリング計画について整理した。
キーワード：湿地保全・再生、地下水流動解析、順応的管理、外来種対策、地域連携
The Watarase Flood Control Basin marsh conservation and restoration project, scheduled to becarried out in the Watarase Flood Control Basin which is one of the most famous large marshes, aims
to foster biodiversity by inhibiting the proliferation of exotic species by excavation and promoting
conservation and restoration of principal species. It can be said that the project is an unprecedented
pilot program which is extraordinary in quantity and quality. Before the implementation of thisproject, a basic plan characterizing marsh conservation and restoration methods and zoning of thewhole marsh should be formulated. Therefore, a basic plan was formulated based on considerations
by river administrators, academic experts, representatives of related municipalities, and localresidents. This paper aims to give an outline of the basic plan, from a scientific standpoint, which is acompilation of knowledge about marsh conservation and restoration methods.
The feature of the basic plan is to take a zoning approach in areas targeted for marsh environment
conservation and restoration, and sort out typical excavation methods to create ponds and a favorable
marsh environment based on the zoning concept towards the realization of a total picture of the ideal
marsh. In addition, an “excavation layout”, which shows how to allocate these excavation methods ineach zone, is designed based on vegetation restoration experiments and groundwater flow analysis.
This paper also aims to summarize measures taken against exotic species, such as tall goldenrod,
through hyperspectral remote sensing analysis, as well as phased construction plans incorporating
adaptable management methods and plans for monitoring during construction.
Key words : marsh conservation and restoration, groundwater flow analysis, adaptable management,
countermeasures against exotic species, regional alliance－ 27 －

「自然をいかした川づくり」に関する研究報告

1. はじめに

渡良瀬遊水地は、東京から 60km圏内にありながら3,300haの広大な敷地に湿地の環境が保たれており、渡良瀬遊水地固有の貴重な湿生植物をはじめ多様な動植物が生息する貴重な空間である。また、ヨシやオギを主体とする氾濫源の湿生草原は 1,500haを占めており本州最大級の面積を誇っている。
かつてこの場所には谷中村があり多くの人が生活していたが、度重なる洪水と拡大する足尾鉱毒被害への対策として遊水地が計画され、明治 39 年に谷中村

図－ 1は廃村され、大正 11 年に渡良瀬遊水地が完成している。また、昭和38年からは洪水調節機能の強化を図り、調節池化工事を開始し、途中平成 2 年には首都圏の水がめとして谷中湖が作られ、平成 9 年には第 1 から第3 までの調節池が完成して現在の姿となっている。

2－2

グランドデザインにおけるブロック別方向性

目標とする湿地像の検討

渡良瀬遊水地の第 2 調節池における湿地環境を再生するために、目標とする湿地像の検討を行った。

しかし、近年、渡良瀬川の河道付け替えによる洪水湿地再生の目標としては、「かつて多くの池沼が点土砂の堆積や河川水位の低下に伴う地下水位の低下、 在していた水際部の変化に満ちた景観の復元」と、「現調節池化による攪乱頻度の低下などの影響により、遊在だけではなく過去に存在していた種の復元を含めた水地内の乾燥化や環境の単純化が進んでいる。

多様性のある湿地環境の創造」があげられる。

このため、平成 15 年度から渡良瀬遊水地湿地保全・検討委員会（以下、「委員会」）において、渡良瀬遊水地における湿地環境についての基礎調査や現地実験の解析、検討を行っており、平成 21 年度には渡良瀬遊水地の第 2 調節池において掘削による湿地再生の具体的手法について検討を行った。

2. 渡良瀬遊水地における湿地再生の考え方
2－1

グランドデザイン

図－ 2

渡良瀬遊水地では、多様な価値観を有する人々が将目標とする湿地環境のイメージ来の地域づくりに向かって協働するための基盤となる共通の目標像として、平成 12 年 3 月に「渡良瀬遊水地これを第 2 調節池として考えた場合、明治 17 年からの自然保全と自然を生かしたグランドデザイン」をまと

昭和 30 年代までの、赤麻沼や石川沼をはじめとするめている。この中では、第 2 調節池の将来像を「自然環大小の池沼が点在していた景観の復元と水生植物や湿境と遊水池の役割の調和を考えながら、湿地や豊かな生植物などの群落も多く見られ、豊かな生物多様性が自然環境を再生する場」として位置付け、湿地環境の育まれていた環境の創造が考えられる。

保全・再生と渡良瀬遊水地の重要な役割である利根川

しかし昭和 30 年代以降には、河川水位の低下に伴流域の治水機能の向上との調和を図る事とされている。 う地下水位の低下などにより乾燥化が進み渡良瀬遊水
また、第2調節池湿地保全・再生の方向性については、 地特有の貴重な在来の植生が失われ、さらにセイタカアワダチソウ等の侵略的な外来種が拡大するなど湿地次のように整理している。
•遊水地の役割と調和した自然環境の創出を行う。
•比 較的乾燥化した立地に生育するオギ群落等に替環境は悪化している。
このため、第 2 調節池の目標とする湿地像としては、えて湿地を再生する。

図－ 3 に見られるように渡良瀬遊水地の明治 17 年頃の•比 較的単調な植生を有する区域を掘削することに赤麻沼や石川沼のあった時代（水面の面積比率で 2 割より多様な湿地環境を創出する。

程度）を一つの目安として、現存する良好な環境の保•自 然環境の再生による動植物の研究フィールドや全と治水機能の向上に配慮しながら、湿地の保全･再湿地再生の学習の場として利用する。

生を進めることとする。
－ 28 －

リバーフロント研究所報告第21号 2010年 9月（2）目標とする湿地環境保全・再生手法の検討①土中で休眠している水草や重要種の種子を湿地植生の再生に利用するための埋土種子調査②水辺植生が成立するための基本条件を把握する水辺調査③水辺植生を再生するための手法を検討する水辺植生再生実験④水辺から連続する湿性草地を再生するための湿性草
図－ 3

地再生実験（表土撒出試験区、種子撒出試験区、掘渡良瀬遊水地の土地利用の変遷

削のみ試験区での比較）

3. 湿地再生手法の検討
3－1

埋土種子調査では、掘削等の土壌掘り起こしにより環境目標の実現に向けた取り組み

地中に埋まっていた多様な植生や重要種が再生される

渡良瀬遊水地における自然環境の詳細を把握するたことが確認されている。また、水辺調査から沈水植物

め平成16年度から図－4のように各種調査・実験を行っ等が生育する水生植物帯は水深 30cm程度を維持するている。

平坦な水底に成立し、多様な湿生植物が生育する明るい湿地はそれに続く緩やかな傾斜の地形に成立することが確認されている。
水辺植生再生実験の成果としては、掘削しただけの状況で湿地性の植生が再生し、全体的にヨシ・オギの少ない明るい湿地の再生が確認できた。また、撹乱依存型の貴重種が出現し、外来種であるセイタカアワダ
チソウが少ない状況であった。課題としては、実験地内ではヤナギ類が先駆的に発生し優占しており、実験地周辺部では乾燥化を示すツルマメが繁茂した。特にヤナギ類については、成長が早く河岸などでは樹林を図－ 4形成するため生育初期の抜き取りやヨシ焼き時の火入平成 16 年度以降の調査・実験

れ等人為的対応の必要性が考えられる。
湿性草地再生実験（図－ 5）の成果としては、掘削し（1）自然環境の詳細な把握と掘削後の変化の予測①現状の微地形を面的かつ詳細に把握するため、航空ただけの条件でも湿地性の種や貴重種が再生し、窪地測量（レーザープロファイラー）による標高図作成に出来た水溜りではガマ類等の良好な湿性植生が確認②動植物のハビタットとしての植生区分とその環境条された。

件を把握するための植物群落調査・土壌調査・地下水調査③重要種補足調査による絶滅危惧種を含む保全上の重要な種（20 種）、外来種の詳細な分布の確認④植物群落調査・土壌調査に基づいた植生区分の定義
これらの調査結果を整理し、植生区分の成立する基盤環境条件の定量的な解析を行うことにより、面的に展開した推定植生区分図を作成した。また、掘削等の実施に伴う植生区分の変化を予測し植生区分予測図を作成することにより、掘削前後の湿地環境の変化を比較して、掘削による湿地再生効果について評価した。
図－ 5－ 29 －

湿性草地再生実験地

「自然をいかした川づくり」に関する研究報告

しかし、表土撒出試験区・種子撒出試験区では植生の回復は早かったが、外来種やヤナギ類、ツルマメ等地の再生を進める地区、緩衝帯地区の3つの考えでゾーニングを検討する。

が多く繁茂している。課題としては、外来種であるセ （1）現況を保全する地区
イタカアワダチソウの実生の育成が多く見られたが、地下水深度が浅く湿地環境を形成しており、貴重種

この課題に対しては抑制効果を高めるため、今後も条の生息等が確認されている現況を、保全することを目件を変えてのモニタリングが必要と考えられる。

的とする地区（第2調節池面積の20%程度）。当初はチュ

また、表土や種子撒出試験区におけるセイタカアワウヒ（貴重種の猛禽類）を環境指標とした保全（繁殖）ダチソウやツルマメの繁茂については撒き出した表土エリアとして検討を進めたが、地元鳥類研究家からいや種子に由来することが考えられるため、表土や種子ただいた「猛禽類の繁殖には生態系の底辺を支える生を採取する場合は、事前に植生状況を調査するなど慎物が重要である」という意見を参考として、多様な種重な検討が必要であると考えられる。

を育むヨシ原とそこにつながる樹林を目標とする環境3－2とした。

湿地再生方法の検討（2）湿地の再生を進める地区
乾燥化が進んだ現況に対して、掘削により多様な生（1）多様な水面の創出
水路沿いには水位変動等を考慮し、計画的に池沼を物を育む湿地環境を創出する地区であり、水路沿いに配置して撹乱効果を高めると共に多様な動植物の生息は変化に富んだ水際を配置し、洪水時の撹乱効果を考場を形成する。それ以外に地下水を供給源とする池沼慮する。

を配置し撹乱の少ない貧栄養状態のハビタットを形成 （3）緩衝帯地区する。この池沼では地下水位の低下時に雨水を貯留し、湿地の再生を進めるための掘削により、現況を保全湿地環境の保全に役立てる。

する地区の環境に対して大きな変化を与えないように（2）良好な湿地環境の創出

地形や構造を考慮することを目的とした地区。地下水乾燥化した地区に対して、地下水面近傍まで地盤を掘り下げることにより良好な湿地環境を形成する。さを供給源とする池沼を配置し、雨水貯留による地下水変化の緩和も期待する。

らに、土壌シードバンクの活用により、絶滅危惧種等の植生回復を行う。
（3）多様なハビタットの形成
対象とする動植物の特性に合わせて水深や水面形状の変化に富む池沼や、地下水変動を考慮した多用なハビタットを形成する。
（4）重要種の保全と再生重要種の良好なハビタットとなる湿地を再生すると共に、現況の良好な環境について変化が予測される場
合には、新たに再生された湿地等に重要種を移植する。
（5）外来種対策

図－ 6

湿地再生のための掘削に際しては、セイタカアワダ
チソウ等の外来植物の地下茎や土壌シードバンクを除去するように考慮する。

3－3

3－4

ゾーニングの考え方

掘削手法の検討

ゾーニングの考え方に基づき池沼の良好な湿地環境ゾーニングの検討を創出するための代表的な掘削手法について検討し現地では地下水深度等の条件により、地下水深度がた。

深く乾燥化が進むことにより重要種が減少し外来種が （1）地下水位よりも高い深度までの掘削増加するなど植生が単調化している地区と地下水深度

乾燥化した地盤を地下水位近くまで掘削し良好な湿が低く良好な湿地環境が保全され重要種を含む多様な地環境を創出する。また、良好な湿地環境が再生され植生が維持されている地区がある。このため乾燥化した場所には、次回の掘削予定箇所等から重要種植物等た地区で掘削による湿地再生を進めることによる地下の移植をおこなうことにより、掘削により失われる重水位の変化を減少するため、現況を保全する地区、湿要種や特定のハビタットの保存・再生サイクルを確立－ 30 －

リバーフロント研究所報告第21号 2010年 9月

できる。

ためヨシ焼きの影響（炎や煙）を少なくするための防（2）浅い水面を作る掘削火帯や水路を設定する必要がある。

比較的地下水深度が浅い場所では、掘削により浅く入り組んだ水面を作ることにより水生昆虫・貝類の生3－5計画レイアウトの検討

息する水鳥（シギ・チドリ）の飛来地を創出する。こ2 － 2 で検討した第 2 調節池の目標とする湿地像をの際、地下水の変動等を考慮して深さに変化をつける踏まえて、面積比で水面を 2 割程度とし、また現況をことも必要である。

保全する地区を 2 割程度とし、ゾーニングの考え方に（3）深い水面を作る掘削

適した掘削手法をゾーン毎に配置した掘削レイアウト

掘削により水深 1m程度の深い水面を作ることによ （図－ 8）を検討した。
り水生生物の生育環境を創出する。また、水面にはガ湿地の再生を進める地区には、水路につながる地形

ン・カモ類が飛来し水中では魚類や浮葉・沈水植物がから洪水時の水位変動による攪乱効果を期待して深い生育・生息する。この際、地下水の変動等による干上池から連続する多様な湿地環境の創出を考慮した掘削

がりを考慮して一部に魚類の逃げ場となる深みを作る手法を組み合わせて配置した。

ことも必要である。

緩衝帯地区では、水の供給が地下水と雨水だけであ（4）掘削による多様な水辺環境の創出

り水位の変動が比較的小さい。このため地下水深度な河川や地下水面と地盤面の関係に様々な変化をつけどを考慮して浅い池と深い池を組み合わせて配置することにより複雑な水辺環境を創出する。ここでは多る。地下水位の安定のため、深い池では雨水の貯留効様な湿地（移行帯）を形成することが予想されるため、 果を期待する。また、地下水位の影響の少ない範囲で適切に順応的管理（堆砂の掘削、人為的な撹乱）を行う必要がある。

湿地を再生する。
現況を保全する地区では、ヨシ焼きの炎や一般見学（5）大きな掘削を行わない区域

者から重要種や貴重な樹木を保全することを目的とし大きな掘削を行わない区域では、特にヨシ焼きの影響をうける重要な動植物を保全するための方策が必要て、大きな掘削を行わない区域の中に水路や防火帯を配置する。

である。また樹林を好む生物層を保全する必要もある
再生目標となる環境タイプ

対象となる生物（代表的・特徴的なもの）①地下水位よりも高い深度までの掘削

湿地・湿地性の昆虫類・抽水植物、湿性植物※オギ→ヨシ②浅い水面を作る掘削浅い沼・シギ・チドリ類
・餌となる水生昆虫、貝類等③深い水面を作る掘削

深い沼・ガン・カモ類
・魚類
・浮葉・沈水植物④多様な水辺環境の創出

多様な湿地（移行帯）

・トンボ類、湿地性の昆虫類
・抽水植物、湿性植物※より多様な生物相⑤ヨシ焼きをしない地区の設定（掘削なし）

多様なヨシ原・遊水地に現存する重要な動植物（ヨシ焼きにより特に影響を受ける）⑥樹林の保全・再生による樹林を好む生物層の保全（掘削なし）

樹林

掘 削 手 法

掘削手法および保全方法のイメージ

図－ 7

掘削手法の代表例－ 31 －

・遊水地に現存する重要な動植物「自然をいかした川づくり」に関する研究報告

しかし、委員会において掘削レイアウト（図－ 8）を示したところ、委員会各委員から水面形状などに対して次のような指摘が多く挙げられた。
「水面の形状が直線的で護岸構造物のようであり、浅瀬から深みへの変化や入り組んだ水際などの生物的な配慮がされていない。水面ではなく池沼として考えそれにつながる多様性に富んだ湿地を作らないといけない。」
これらの指摘に受けて、水路は直線とせず幅に変化を持たせて一部にワンドのイメージを持たせた。また池沼については入り組んだ水際線を強調し深さに変化を持たせたことにより、生物に対する接しやすさや水位変動による攪乱効果をイメージしている。また、現況を保全する地区などに独立した小さな池を配置することにより良好な湿地環境における湧き水や小動物のためのスポット的な池を設けることにした。湿地についても地下水位の変化等による多様性に富んだ植生区分となるようにした。
図－ 8

これらの結果をまとめて掘削レイアウトのイメージ

掘削レイアウト図

図（図－ 10）を再度提示し、了解を得た。また、地区住民の代表者からは治水事業の促進につながるとの期

また、検討した掘削レイアウトを反映した掘削計画

待も寄せられた。

（図－ 9）を元に地下水流動解析を行い地下水位分布の面的変化や保全再生される植生区分の変化など分析することから掘削レイアウトの評価を行った。

図－ 9

掘削計画

図－ 10－ 32 －掘削レイアウトのイメージ図

リバーフロント研究所報告第21号 2010年 9月

4. セイタカアワダチソウの分布予測

近年、渡良瀬遊水地では外来種セイタカアワダチソウが急速に増加しており、早急に適正な対策を実施する必要がある。平成 17,18 年度の実験結果からは、掘削による水分条件や冠水による撹乱を高めることによりセイタカアワダチソウの出現を抑制できる可能性が確認されている。
セイタカアワダチソウ抑制対策を検討するためには、その分布を正確に把握することが欠かせないが、遊水地の面積が広大であるため踏査による現地調査には限界がある。このため、広域において植生を把握・図－ 11

順応的管理のイメージ分析するための手法として、航空機によるハイパー
スペクトルリモートセンシングで得られた画像デー （2）施工実施（DO）
タと、サンプル的に実施した現地踏査で確認したセイ•段階的な施工の実施

タカアワダチソウ生育位置との関係を解析し、第 2 調•モニタリング調査の実施

節池全体のセイタカアワダチソウ分布推定図の作成を （3）影響の把握（CHECK）•モニタリング結果による影響の評価行った。

•予想を超えた要因の検討及び今後の予測

5.順応的管理手法を取り入れた段階的な施工計画の検討（4）計画の見直し（ACT）•影響評価が予測の範囲の場合は計画の継続

渡良瀬遊水地の施工計画を立案するためには、現況•影 響評価が予測を超えた場合は掘削手法、施工順位等の見直しの良好な自然環境を保全しつつ、掘削により新たな湿地環境を再生するとともに、再生された環境を長期的に持続することが必要となるため、自然の不確実性を

5－2

段階的施工計画の検討踏まえた順応的管理手法を取り入れた。また、順応的段階施工では掘削による湿地環境への影響を低減管理を行うにあたり、環境の変化を評価し計画を見直し、新たな知見を次段階の施工にフィードバックするし、可能な限り段階的な施工計画を検討する必要があことを目的として、施工順位と施工範囲を段階的に定る。

めた上で掘削を実施する。段階施工の実施にあたって

5－1

は試験施工を行い、掘削による影響についての具体的順応的管理手法の考え方な知見を集約するとともに、湿地再生に有効な施工方

掘削により湿地を再生するためには地下水位変動の法の検証を行う必要がある。

解析が重要となるが、渡良瀬遊水地のような広い区域 （1）試験施工での施工事例はなく、地下水位の変化に影響される動過年度の現地実験等で得られた知見等を踏まえて、植物の保全・再生のメカニズムは複雑であり、不確実掘削による影響についての知見を収集し、湿地再生に性を伴う。このため掘削による湿地環境への影響を適有効な施工方法の検討を行うため、以下の実験区を設正に評価できる現地指標を設けて、モニタリング計画

けて試験施工を実施する。

を策定する。また、NPO団体などから得られる情報①水位安定型実験地も参考として、環境指標が想定した変化の範囲を超え地下水を水源とした洪水撹乱の少ない、貧栄養なることが予測された場合に、掘削の手法や施工箇所、水質の実験地において明るい湿地の再生を行う。

順位などについて順応的に変更できる体制を整備す②水位変動型実験地る。

岸辺でのヤナギ類の進入対策や洪水撹乱による（1）計画（PLAN）

貴重種の再生、冠水によるセイタカアワダチソウの抑制効果の検証を行う。

•ゾーニングに基づく掘削手法の選定•乾燥化や外来種の状況等を考慮した施工順位③湿潤環境形成•地下水位や環境変化の予測

平均地下水位に沿った掘削により湿地環境を積•モニタリング計画の策定

極的に再生する手法の検証を行う。
－ 33 －

「自然をいかした川づくり」に関する研究報告

工計画と整合のとれたものとして検討する必要があ（2）段階施工計画
試験施工の結果を踏まえ、現時点の知見における当面の階施工計画について施工範囲や施工順序を検討する。（図－ 12）①現況を保全する地区への影響を考慮し、水路に近く乾燥化が進んでいる地区を優先して施工する。

る。

7. 終わりに渡良瀬遊水地の中に入ると、広大な湿地の中に沢山の自然があり、外では見られない貴重な植物が当たり②セイタカアワダチソウ等の外来種が多く生息している場所を優先して施工する。

前の雑草のようにのびのびと生育している。
今後実施する試験施工においては、渡良瀬遊水地で③環境の累積変化やモニタリング時の影響を考慮し、 は普通に見られる貴重な自然が保全再生されるように連続した近接施工を避ける。

モニタリング計画を作成し、自然の不確実性に対応で④想定外の環境変化など段階的な施工に影響を及ぼす
場合は、必要に応じて順応的に計画を見直す。

きるようなモニタリングの体制を検討していく必要がある。
< 参考文献 >1）渡 良瀬遊水地の自然保全と自然を生かした利用に関する懇談会：渡良瀬遊水地の自然保全と自然を生かしたグランドデザイン（2000）2）利根川上流河川事務所：H20 渡良瀬遊水地湿地再生
手法検討業務報告書（2009）3）利根川上流河川事務所：H21 渡良瀬遊水地湿地再生
手法検討業務報告書（2010）4）渡瀬遊水池湿地保全・再生計画（2010）5）ハ イパースペクトルリモートセンシングを用いたセ
イタカアワダチソウの分布推定と必要な対策（2010）
東京大学保全生態学研究室

図－ 12段階施工の考え方

6. モニタリング計画の検討

段階施工において環境評価を行うためにモニタリングを実施する。モニタリングについては有識者等の意見を反映する体制を整え、計画的に実施することとするが、現地を活動の場とするNPO団体、学識者などが自主的に参加し、湿地保全再生に関する情報・意見交換を行う体制も整備する。
モニタリングとしては、順応的管理を行うための調査項目を明確にし、その観測箇所、頻度などが段階施－ 34 －