「森林総合研究所研究報告」（Bulletin of FFPRI）Vol.20-No.3（No.459）195-204 Octber 2021

論

195

文（Original article）
海岸防災林造成を目的として植栽された広葉樹とクロマツの土壌特性に基づく成長と根系発達
太田 敬之 1）*、新田 響平 2）、宇川 裕一 3）、小野 賢二 1）、萩野 裕章 1）、谷川 東子 4）、
大谷 達也 5）、平野 恭弘 6）、小森谷 あかね 7）、野口 宏典 8）
要旨
海岸に植栽された広葉樹には防風、防砂の他に津波被害の軽減の効果も期待され、太くて深い根系を持つ樹種によって構成されることが望ましい。手を加えられていない海岸砂丘と低湿地対策や津波後の海岸再生のために盛土、締固めをした海岸では土壌の硬さが異なり、根系、地上部の成長への影響が予想されるため、植栽木の成長と土壌特性を比較した。秋田県では海岸砂丘に落葉広葉樹（カシワ、ケヤキなど）を植栽した 2 か所（浜山、向浜）、千葉県では盛土の上に常緑広葉樹（タブノキ、ウバメガシなど）を植栽した 2 か所（富津、小松）で調査を行った。すべての調査地でクロマツが植栽されている。胸高直径、樹高、土壌の硬さを測定し、樹種ごとに 2 〜 4 本ずつ、根の掘り取りを行った。直径 1㎝以上の根の側方、下方の長さの測定を行い、固結層と根の深さを比較した。広葉樹の植栽木でクロマツの樹高を上回るものは見られず、胸高直径で富津のタブノキだけがクロマツを上回った。植栽後 43 年の浜山ではクロマツの直根が深さ 1m の固結層より深くまで達し、カシワ、ケヤキでも一部の根の侵入が見られた。向浜では土壌は柔らかかったが、貧栄養や強風の影響で地上部の成長は悪かった。植栽後 10 年の小松では深さ30㎝の固結層で、富津では固結層や帯水層で根の成長が止まっていた。海岸林の根の成長には土壌の硬さだけでなく、樹種特性や硬さ以外の土壌特性も影響していることが推察された。
キーワード：海岸砂丘、固結層、帯水層、盛土

１．はじめに海岸への植栽に適した広葉樹種の選定も行われ、塩東日本大震災では津波により青森県から千葉県に至る

害 に 強 い カ シ ワ（Quercus dentata）（ 清 水 2005） や、 千（Pinus thunbergii）を中心とした林分がほとんど消失して（Machilus thunbergii）（小平 2010）の優位性が報告されての大きな漂流物をせき止めたり（坂本ら 2012）、津波の勢クロマツ同様の津波に対する減災機能の付与が期待され本州太平洋側の海岸林が大きな被害を受け、クロマツ

しまった地域も多く見られた。一方で海岸林が漁船などいを弱めたりした（佐藤ら 2012）など、後背の住宅地、農地などへの津波の被害を軽減した事例も報告されている。従来、海岸林造成の目的は主に防砂、防風といった

葉県の海岸林の内陸側には生態的に安定したタブノキいる。広葉樹の海岸林導入に当たり、これらの樹種にもることとなるが、そのためには津波に耐えうる根系の発達が必要になると考えられる。

海岸林で植栽を行う際に、低湿地対策として植栽木が点が重視されてきたが、津波被害の軽減という観点から根を張らせるために盛土が行われてきた（小田 2000, 小吉﨑 2011, 赤澤ら 2012）。

われた海岸林を再生する際にも根系をより深く張らせるも海岸林の役割が近年注目され始めている（今井ら 2009,

海岸林では近年もう一つの問題として、クロマツの松枯れ被害が指摘されている（吉田 2006, 吉﨑 2011）。そのため、クロマツの単純林から広葉樹を混交した海岸林の造成が各地で行われたり（金子 2005, 森林総合研究所多摩森林科学園 2014）、自然に侵入してきた広葉樹を育成することが行われたりしている（中島・吉崎 2016, 2018）。
原稿受付：令和 2 年 8 月 12 日 原稿受理：令和 3 年 4 月 2 日
1) 森林総合研究所 東北支所
2) 秋田県林業研究研修センター
3) 千葉県農林水産業研究センター森林研究所
4) 名古屋大学大学院生命農学研究科
5) 森林総合研究所 四国支所
6) 名古屋大学大学院環境学研究科
7) 千葉県中部林業事務所
8) 森林総合研究所 森林防災研究領域* 森林総合研究所 東北支所 〒 020-0123 盛岡市下厨川字鍋屋敷 92-25

田 2001, 野原・高橋 2007, 寺嶋 2012）。東日本大震災で失ために、盛土を造成した上に植栽を行うことが多い（坂本 2015）。基盤整備時に重機による締め固めが行われ、硬化した盛土に植栽された苗木は透水性の悪さも加わって成長が阻害されることが懸念される（村上 2015）。締め固めをされた盛土上では土壌を再度深耕するなどの作業を行うことで成長が改善する事例も報告され（小野ら

太田敬之

196

2016）、根の発達と土壌の硬さには相関があるとされる（長他

向浜は調査時林齢 16 年、浜山は林齢 43 年で秋田県内

谷川ら 1984）が、海岸林を構成する広葉樹について、根では最も古い海岸広葉樹植栽林とされており、いずれもはほとんど見られない。

ら 2021）。

系発達を様々な土壌条件下で異なる樹種で比較した事例
筆者らは海岸に植栽された広葉樹の根張りのサイズ、締め固めや盛土の行われていない海岸砂丘である（新田向浜のように密植されているところでは 10 ｍ四方、浜分布範囲などを明らかにすることを目的に調査を行った。

山のように成木が広範囲に分布しているところでは約 3の根系掘り取り、根の深さ、太さ、広がっている範囲な種ごとにそれらの平均を求めた。これらの測定を行った

海岸林に導入されてきた広葉樹種を対象として、それらどを直接観察することによって樹種ごとの根系の構造特性を把握した。また土壌硬度測定を行って土壌特性とのha の範囲内の植栽木の胸高直径、樹高の測定を行い、樹ものを以降「植栽木」と記載する。

根系の発達を調査するために植栽木の中から樹種別に関連を解析した。さらに各調査地で広葉樹と同年に植栽

数本ずつ選定し、それらを伐採し、根を掘り起こした。

ては盛土に植栽された常緑広葉樹について宇川ら（2021）

壌硬度は、SH 式型貫入試験機（ダイトウテクノグリーン

されたクロマツの根系と特性を比較した。千葉県においが、秋田県では海岸砂丘に植栽された壮齢の落葉広葉樹について新田ら（2021）が報告している。樹木の根が土壌から引き抜かれる際の引き抜き抵抗力は根の直径（大谷ら 2019）、木の地際直径（阿部 1991, 山瀬ら 2015）との相関があり、太い根や幹の発達が津波に対する減災機

これらを「掘り取り木」とする。掘り取り木の周囲の土株式会社）を用いて、3 kg の重錘を 50 cm の高さから自由落下させた 1 打撃ごとの貫入量（土壌に入っていく深さ）の鉛直分布を測定した。この測定で得られる１打撃ごとの貫入量は軟らか度 S 値と称される。日本造園学会

緑化環境工学研究委員会（2000）により、S 値が 0.7 以下能を発揮するのに重要であることと推察される。本報告は「多くの根が侵入困難」とされている。本研究では S

カシワ、タブノキなど広葉樹 7 種の根系発達について、と呼ぶこととし、硬い土壌の指標とした。なお、掘り取では両者の結果を踏まえて、海岸林に植栽されたケヤキ、クロマツとの違いや土壌硬度の影響を明らかにすることを目的とした。

値が 0.7 以下となる厚さが 5cm 以上続いた層を「固結層」
り木については根系を掘り取る際に土質も観察することができたが、礫が見られることはほとんどなく、すべての調査地点において砂質の土層が深いところまで続いて

2. 調査地と調査方法

調査地は千葉県山武市小松海岸（以下、小松）、千葉県

いた。

掘り取り木は地上部、地下部とも重量（乾燥重量）の

富津市富津海岸（以下、富津）、秋田県秋田市向浜海岸（以測定を行った。根の掘り取りはサイズの小さい向浜、小箇所である。各調査地の諸元を Table 1 に示す。

ウや圧縮空気による掘削機を用いて行い、根の深さ、側下、向浜）、秋田県潟上市浜山試験地（以下、浜山）の 4
小松と富津はクロマツと常緑広葉樹が主に植栽されており（富津では落葉広葉樹のアカメガシワも植栽）、小松は調査時 10 年生、富津は 30 年生であった。小松では地下水位から 1.8 ｍほどの高さまで盛土を行っており、土を 30cm ほど盛るごとに転圧をしたところに植栽が行われた。富津はもともと地下水位が高く、クロマツ林が過湿害により枯損が進行したところに約 1 m の盛土をして植栽を行った（宇川ら 2021）。

松では人力で、サイズの大きな浜山、富津ではバックホ方への根の長さの測定を行った。掘り取り木は向浜ではケヤキ（Zelkova serrata）3 本、カシワ 2 本、シナノキ（Tilia
japonica）2 本、クロマツ 2 本、浜山ではケヤキ 3 本、カシワ 3 本、クロマツ 2 本、小松ではウバメガシ（Quercus
phillyraeoides）4 本、ヤマモモ（Morella rubra）3 本、トベ ラ（Pittosporum tobira）1 本、 ク ロ マ ツ 3 本、 富 津 ではタブノキ 2 本、クロマツ 2 本である。富津においてはクロマツは地下部の重量は 30 〜 40 kg、地上部の重量はTable1. 各調査地の植栽樹種と植栽年、最大樹高

植栽年
広葉樹の植栽樹種
広葉樹の最大樹高（樹種）
クロマツの最大樹高
汀線までの距離浜山（秋田県）
1975 年
カシワ
ケヤキ
ミズナラ
11.8m
（ケヤキ）
13.7m
500m

富津
（千葉県）
1990 年
タブノキ

10.4m（タブノキ）
8.4 ｍ
100m

調査地

向浜
（秋田県）
2003 年
カシワ
ケヤキ
シナノキ
5.0 ｍ
（シナノキ）
3.0 ｍ
200m

小松
（千葉県）
2007 年
ウバメガシ
ヤマモモ
トベラ
3.1m
（ウバメガシ）
3.7 ｍ
250m

森林総合研究所研究報告 第 20 巻 3 号, 2021

海岸林造成地に植栽された広葉樹とクロマツの土壌特性と根系発達

197

100 kg 前後となり、タブノキは地上部 150 kg、地下部 80

ロマツに近かったが、いずれも胸高直径では劣っていた。

の根の分布などの詳細は宇川ら（2021）、新田ら（2021）

ミズナラ 9.9 m、カシワ 8.5 m であったが平均胸高直径でkg を越える個体がみられた。掘り取り木の根系の太さ別

最も林齢が高い浜山ではクロマツの平均樹高は 11.2 m、を参照されたい。

はクロマツ 24.2 cm、ミズナラ 13.3 cm、カシワ 14.8 cm

向浜、小松では根の先端まで掘り取ることができたもと大きな違いが見られた。

のもあったが、浜山、富津の大きな木では困難であった。

広葉樹同士を比較すると、浜山ではカシワ、ミズナラ、

そこで本報告では根の最小直径 1 cm 時の根の最大深、幹ケヤキがほぼ同じサイズであったのに対し、イタヤカエ

ロマツ、富津のクロマツ、タブノキは根系が大きいため、シナノキが最も平均サイズが大きく、次いでカシワとなからの距離で比較を行うこととした。ただし、浜山のク

デが胸高直径、樹高ともこれらに劣っていた。向浜では側方への根の長さについては根の太さが 1 cm に至る前、り、ケヤキは胸高直径、樹高とも劣っているという結果

幹からの距離が 1.5 ｍ程度で根を切断し、掘り取ったもとなった。小松ではヤマモモとウバメガシが樹高、胸高のもある。

直径とも大きな違いが見られなかった。

現地で掘り取り直後の生重量を測定し、サンプルを職場に持ち帰り、乾燥重量の測定を行って、各部位の推定

3.2 掘り取り木の地下部、地上部の重量比

マツは松枯れで調査の前年（2018 年）に地上部を伐倒処(Wa) を比較すると向浜ではクロマツ以外の広葉樹は図中

地上部のサイズ、重量は不明である。

部の重量がほぼ等しかった（Fig. 2a）。これに対し、クロ重量を算出した。ただし、浜山で掘り取りを行ったクロ

掘り取り木の地下部乾燥重量 (Wu)、地上部の乾燥重量理されたものを使用した。そのため、浜山のクロマツは3.1 植栽木のサイズ構成の Wa=Wu の直線上付近に集中しており、地上部と地下
マツは地下部の重量に対する地上部の重量が大きかった。

3. 結果

また、クロマツの地下部の重量は広葉樹で最も小さかったケヤキとほぼ同じであり、生育初期にはまず地上部の各調査地の植栽木の平均胸高直径と平均樹高を Fig. 1

成長に資源を配分していることが予想される。カシワはに示す。いずれの調査区においてもクロマツの平均樹高

地上部、地下部とも平均 4 kg 程度の重量があるのに対し、が最も高かった。胸高直径においては富津（30 年生）のケヤキは 2 本とも 2 kg を下回っていた。

タブノキがクロマツを上回っており、平均樹高もクロマ

浜山では地上部がないクロマツは Fig. 2b に示されていツと大きな違いは見られなかった。小松、向浜といったないが、その地下部の乾燥重量は推定 110.8 kg と 93.8 kg

では前者ではヤマモモ、後者ではシナノキが樹高ではクた。ケヤキはほぼ Wa ＝ 2Wu（地上部の重さが地下の 2林齢が比較的若い林分（それぞれ、林齢 10 年、16 年）

4

a) 向浜

であり、他の広葉樹の掘り取り木の 2 倍以上の値であっ

15

3

b) 浜山

10

2
5

樹

高

(m)

1
0

1

5

c) 小松

2

3

4

0

10

15

d) 富津

20

30

20

30

4
10

3
2

5

1
0

2

4

6

8

10 0

10

胸高直径 (cm)Fig. 1．各調査地の植栽木の平均サイズ●クロマツ ○ケヤキ ◎カシワ ▲シナノキ ●ミズナラ◑イタヤカエデ□ウバメガシ ▽ヤマモモ ■トベラ ◇タブノキ
Bulletin of FFPRI, Vol.20, No.3, 2021

太田敬之

198

他

倍）の線上にプロットされるのに対し、カシワはそれよ

向浜ではともに地際直径が 5-10 cm、根の重量は 1-3 kg とカシワより地下部に資源を多い比率で配分していた（Fig.

落葉広葉樹では向浜、浜山の 2 つの試験地でケヤキとり上にプロットされた。つまり、浜山においてケヤキはほぼ同じ値の範疇に入った。

2b）。向浜ではカシワとケヤキの重量には明らかな違いがカシワが見られる。浜山では地際直径で飛び抜けているている個体も見られた。

見られなかった。一方、向浜のケヤキとカシワでは点が見られたが、浜山ではケヤキでもカシワと同等に成長し
小松ではウバメガシが Wa=2Wu の線上に集まるのに対し、ヤマモモはその線より上に来る個体がほとんどであった。ヤマモモはウバメガシに対し、地下部に対する地上部の比率が高い傾向が顕著に見られた（Fig. 2c）。クロマ

ケヤキが見られたが、根の重量では両者に大きな違いは乖離しており、太さ、重量ともカシワはケヤキより大きいことがわかる。また、シナノキはカシワに近いサイズであった。

千葉県の 2 箇所では常緑広葉樹では共通する樹種はな

ツはウバメガシに対し、地上部、地下部とも重量が大き

いが、タブノキは地際直径、重量とも小松の両種を大き部ともほぼ同じ重量を示すこともあった。（Fig. 2d）。クていた。

かったが、ヤマモモの成長の良い個体とは地上部、地下

ロマツとタブノキの地上部と地下部の重量比はいずれもく上回った。ヤマモモとウバメガシはほぼ同じ範疇に入っ
いずれのグラフにおいても点はほぼ直線上に並んでい

2：1 に近い値を示した。

る。グラフは両対数なので地際直径の増え方に対し、根3.3 掘り取り木の地際直径と根の重量

クロマツでは地際直径が 10 cm から 40 cm になると根のの重量は指数的に増加することを意味している。例えば根の重量と地際直径の関係について Fig. 3 に示した。

浜山のクロマツでは胸高直径が得られなかったこと、向浜の広葉樹では複数の幹が発生している個体が多かった

ことから、各個体の固有値として地際直径を選択した。
なお、根の重量は log スケールで表している。

クロマツは 4 つの調査地で唯一共通して見られる樹種である。浜山では根の重量が 100 kg を越える個体が見ら

重量が 2 kg から 100 kg に増加している。クロマツ（すべてのプロット）、落葉広葉樹（浜山、向浜）、常緑広葉樹（富津、小松）で地際直径（D0，単位 cm）と地下部乾重（Wu、

単位 kg）のべき乗回帰式を作成したところ
クロマツ

落葉広葉樹

Wu = 0.0046 * D0 2.80 R2=0.997, P=0.047
Wu = 0.0869 * D0 1.90 R2=0.973、P=0.010

れるが、富津では根の重量が 30 〜 40 kg となる。地際直径、根の重量でこの二つの試験地は明確に分かれるが、小松、

100

8

80

6

60

4

40

2

20

0
15

1

2

3

4

5

6

0
180

c) 小松

10

20

30

40

50

d) 富津

120

60

2

4

6

8

0

1

1

0.1
1
100

0.1
1

30
0

10

5

10

0.1
1

5

10

落葉広葉樹

1

90
5

10

10

150
10

100 常緑広葉樹

クロマツ

b) 浜山

根の乾重(kg)

地上部重量 (Wa)(kg)

100
10 a) 向浜

510

地際直径(cm)
30

60

90

地下部重量 (Wu)(kg)

Fig. 2．掘り取り木の地下部と地上部の重量比
図中の直線は実線が Wa =Wu, 点線が Wa = 2Wu を示す●クロマツ ○ケヤキ ◎カシワ ▲シナノキ□ウバメガシ ▽ヤマモモ ■トベラ ◇タブノキ

Fig. 3．掘り取り木の地際直径と根の重量
図中の直線は回帰式
クロマツ ▲向浜 ●浜山 ■小松 ◆富津
常緑広葉樹 小松 □ウバメガシ ▽ヤマモモ ■トベラ
富津 ◇タブノキ
落葉広葉樹 向浜 △ケヤキ ☆カシワ ▲シナノキ
浜山 ○ケヤキ ◎カシワ
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 3 号, 2021

海岸林造成地に植栽された広葉樹とクロマツの土壌特性と根系発達

常緑広葉樹

Wu = 0.0127 * D0 2.67 R2=0.950, P=0.043と示された。いずれも高い相関が得られ、根の重量はク

ロマツ、常緑広葉樹では地際直径の約 3 乗に、落葉広葉

樹は地際直径の約 2 乗に比例して増加していく関係が示

された。

199

100 cm、150 cm で切断されているが、そのときの根の直径は最大でそれぞれ 14.2 cm、8.8 cm であった。また、富津のクロマツも実際の側方への根の到達範囲は 150 cm、300 cm でそのときの根の断面の直径は 4.2 cm、3.0 cm であった。つまり実際のクロマツの根の側方への伸びはグ
ラフよりもはるかに大きい。

3.4 根系の側方と下方への伸長

掘り起こした根系がどのように広がっているか、宇川

落葉広葉樹は浜山と向浜で根系の発達を比較した（Fig.

4 下）。浜山では深さは 50 cm 程度だが、側方には 8 m もら（2021）、新田ら（2021）が模式図を示した。本研究で伸びているケヤキが観察された。下方への伸びはこのケ

距離と深さについて各調査地で比較を行った（Fig. 4）。

大 2 m を越えるなど大きな違いは見られない。ただし、は樹種間の比較を行うため、直径 1 cm 以上の根の側方のクロマツの深さと側方への伸びを４つの調査地で比較すると、浜山の深さが 2 本とも 3m を越えており、それ以外の調査地では 1m 以上の深さに達している個体は見られなかった（Fig. 4 左上）。浜山ではクロマツの根は他

ヤキ 1 本を除くとケヤキ、カシワ両樹種ともに深さは最この図は根の到達した最大値を示したものであり、実際にはケヤキが浅い地中に太い根を側方に張っているのに対し、カシワは下方に太い根を伸ばしている傾向が顕著であった（新田ら 2021）。向浜ではケヤキは側方に 1 ｍの広葉樹（カシワ、ケヤキ）より１ｍ近く深いところま以上根を伸ばしている個体はないが、カシワはいずれも深さが 85 cm なのに対し、富津では胸高直径 22 cm のク両樹種で大きな違いは見られなかったが、根の重量ではで根が伸びていた。向浜では胸高直径 5 cm のクロマツのロマツが深さ 70 cm までしか根が到達していなかった。

クロマツは小松、向浜などの生育初期では広葉樹と根の1 m を越えていた。また浜山と同様に下方への最大値はカシワがケヤキを大きく上回った（Fig. 2）。

小松と富津では常緑広葉樹の根系の発達を比較したと下方への伸長は大きく違わないが、浜山のように年数がころ、小松では側方への伸びはウバメガシとトベラで 1される。なお、クロマツの側方へ伸びた根は浜山では18 〜 60 cm、下方への伸びはおおむね 30 〜 50 cm 程度で経つと広葉樹よりも深くまで達することができると推察

本ずつ 1 m を越えるものがあったが、それ以外の 6 本はとどまっていた（Fig. 4 右上）。富津では広葉樹はタブノ

キだけであり、側方への伸びは見られたが深さは 70 cm
0クロマツ程度でとどまっていた。なお、タブノキ 2 本はクロマツ

0と同様に側根をそれぞれ 150 cm、250 cm で切断しており、常緑広葉樹

根の切断面の直径は 3.8 cm、2.6 cm であった。
下方への根系の伸び (cm)-100

小松では植栽から 10 年しかたっていないこともあり、

-100

-200

-200

-300

-300
0

調査対象となる直径 1 cm 以上の根はかなり乏しく、富津
では太い根がほぼ水平に発達していた（宇川ら 2021）。
3.5 根系の到達深と固結層の深さ

0

100

200

0

100

200

根の侵入が困難とされる、S 値 =<0.7 となる土壌層の深300

さを固結層の深さとし、各掘り取り木の下方への根の到

300達した深さとの関係を調べた。Fig. 5 において、黒い横棒

落葉広葉樹

よりも下に点があった場合には、根（太さ 1 cm 以上）が固結層よりも下に到達したことを意味しており、富津に-100

おいては灰色の横棒が帯水層の深さを示している。

向浜では深さ 140 cm でようやく S 値 =<0.7 となる箇所

-200

-300
0

が確認され、掘り取り木は 9 本なのに対して図中の固結
200

400

側方への根系の伸び

600

800

(cm)

Fig. 4．根系の下方と側方への発達状態
クロマツ ▲向浜 ●浜山 ■小松 ◆富津
常緑広葉樹 小松 □ウバメガシ ▽ヤマモモ ■トベラ
富津 ◇タブノキ
落葉広葉樹 向浜 △ケヤキ ☆カシワ ▲シナノキ
浜山 ○ケヤキ ◎カシワ ●ミズナラ◑イタヤカエデ
Bulletin of FFPRI, Vol.20, No.3, 2021

層の点が 3 つしかないのは、残りの 6 本は深さ 2 ｍでもS 値が 0.7 に達していなかったためである。浜山では固結層の深さすべての掘り取り木でほぼ同じであり、100 〜

125 cm くらいに見られる。小松ではウバメガシで 1 本、固結層の深さが 100cm を越えている以外は固結層の深さ
は 50 cm 未満であり、浅いところに固い層があることが明らかになった。富津は 4 本のうち、1 本は固結層の深さが約 150 cm だが、他 3 本は 50 〜 70 cm 前後であった。
また、帯水層は 80 〜 100 cm のところにみられた。

太田敬之

200

根の到達深については、向浜では根の到達深は平均で他

浅根性：ケヤキ、シナノキ、イタヤカエデ、トベラ

70 cm 程度であった。多くの掘り取り木が固結層に達しとなった。この特性は内陸の森林内で評価されたものがていない。固結層の上端の深さは約 200 cm になるものが多いが、海岸林の土壌で生育した場合でも同様の樹種特見られ、他の調査地に比べて極めて柔らかい土壌である性を示すことが本研究から明らかになった。

ことが明らかになった。

宮城県森林整備課（2012）は宮城県における耐潮性に浜山では 1 本を除いて根系到達深が 1 m を越えており、大変すぐれた樹種としてクロマツ、カシワ、タブノキ、クロマツでは 2 本とも 3 m 以上の深さまで根が達していトベラをあげている。カシワは浜山ではクロマツに次ぐた。根の深さが 1 m 以上のものはいずれも固結層より深胸高直径があり（Fig. 1）、S 値 0.7 以下の土壌深でも成長く根が達していた。小松については根の到達深は 30 〜

しうる根を深く張る（Fig. 4）樹種であることが明らかに以外の広葉樹については固結層と根の到達深がほぼ一致（長谷川 1984）、秋田市にはカシワの 40 年生の人工林が深さはほぼ同じ深さ 70 cm 前後であった。富津では根系明らかである。

50 cm であり、クロマツは固結層を通過していた。それなった。北海道にはカシワの天然林が海岸沿いに広がりしていた。富津についてはクロマツ、タブノキとも根の成立するなど日本海側の海岸に適した樹種であることはは小松に比べて太かったものの、下方への伸長は固結層

ケヤキについては成木になったときの根の重量（Fig. 2、と帯水層のより浅いほうでとどまる形となった。

Fig. 3）、根の到達深（Fig. 4）はカシワと大きな違いは見られない。しかし、浅根性であり水平根が発達し根の大4. 考察

半が表層に見られる（新田ら 2021）など「深く根を張る」

4.1 根系の発達からみた海岸の植栽に適した広葉樹種とは言えない。ただし、引き抜き実験ではクロマツ、タ本研究では海岸砂丘と盛土に植栽された海岸林で広葉ブノキなど数樹種の中で最も根返りモーメントが高い（野樹とクロマツの根系の調査を実施した。これらから、S

口ら 2014）と報告され、倒伏しにくい樹種であると言え値 0.7 を下回るような硬い土壌には樹種に関わらず根がる。また、根の太さあたりの引き抜き抵抗力は多くの樹入りにくいこと（Fig. 5）や、ケヤキは水平方向の根が多い、種の中で飛び抜けて大きいという報告がなされている（北クロマツは直根が発達するなどの樹種ごとに根の分布の原 2010）。このような倒伏抵抗力の大きい樹種は浅根性特徴が異なる様子が明らかになった（Fig. 4）。

であっても海岸林の植栽に選択可能な樹種と言えるだろ

今回調査対象とした樹種について、根の深さ方向へのう。

伸長の特徴を苅住（2010）によって分類すると、タブノキについては地上部、地下部ともクロマツとほ

深根性：クロマツ、カシワ、ミズナラ、ウバメガシ

ぼ同様の生育をしていた（Fig. 1、Fig. 2）。今回の調査で中間型：タブノキ、ヤマモモ

0

a)向浜

根系到達深と固結層の深さ (cm)

-50
-100
-150

は地下の停滞水があったために根系が十分な深さに達し

0
-50

b)浜山

-100
-150
-200
-250
-300

-200
0 c)小松

-350
0

-50

-50

-100

-100

-150

-150

-200

-200
0

d)富津

Fig. 5．固結層、帯水層の深さと根系の到達深いずれも直径 1 cm 以上の根を対象としている━ 固結層━ 帯水層（富津のみ）●クロマツ ○ケヤキ ◎カシワ ▲シナノキ □ウバメガシ ▽ヤマモモ ■トベラ ◇タブノキ
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 3 号, 2021

海岸林造成地に植栽された広葉樹とクロマツの土壌特性と根系発達ていなかったが（Fig. 5）、東北地方日本海側から九州まで

201

津波のときに植栽木が抜けにくいかどうか、決定づけ

広く海岸沿いに分布する樹種であり、耐潮性も高いこと

る要因として根系の深さ、重量の他に固結層の下まで根言えよう。小松ではヤマモモとウバメガシのサイズはほがあげられる（阿部 1997）。この視点から、浜山は固結層から温度環境の適地であれば植栽木として適したものとぼ同じであったが（Fig. 1）、地上部重量ではヤマモモのばらつきが大きく、地上部、地下部の重量の最大値ではウバメガシを大きく上回っていた（Fig. 2）。これはヤマモ

モが多幹であり、直径はそのうちの 1 本の値であったためである。ヤマモモは高木種であるがウバメガシは亜高が発達しているかどうか、「根の抜けにくさ」というものの下まで根を発達させた典型的な事例と言える（Fig. 5）。
小松では S 値 0.7 の層よりも深く達している根が一部見られたが、富津では固結層と帯水層が、小松では固結層が根の下方への伸長を阻んでいた（Fig. 5）。

向浜では土壌はきわめて柔らかく、根の到達深は 1m

木種であるため、将来的には両者の成長には差異が生じになるものもあるが（Fig. 5）、植栽木、特に広葉樹の地

同じ調査地では掘り取り木の地上部と地下部の重量比

植栽時に客土、防風柵によりケヤキ、カシワの成長、生ることが予想される。

（TR 比）は多くの樹種でほぼ比例関係がみられた（Fig. 2）。
千葉県の海岸に植栽されたクロマツでは胸高直径が２-10
cm の範囲では、根が偏平であってもサイズが大きくなっても TR 比はほぼ同じとされている（小田 2000, 2001）。

一方、富津、浜山ではクロマツのサイズはそれより大きく、
富津の TR 比は向浜、小松よりも小さい（Fig. 2）。クロマ

ツにおいては根の発達に先立ち、地上部の成長を行うがサイズが大きくなるにつれて根系の発達が重要となることが予想される。一方、広葉樹においては向浜と浜山を比較すると、サイズが小さい向浜では TR 比はすべての樹種でほぼ 1 であるのに対し、浜山ではケヤキで 2、カ上部サイズはきわめて小さい（Fig. 1）。この調査地では存率が改善され（金子・田村 2007）、元々は風が当たり
土壌がやせていた。他の 3 つの調査地では堤防や砂丘の後背地であるため、直接の風の影響は少ないが、向浜は海に近く、現在は防風柵もなくなっており、より海風の影響が大きいと考えられる（Table 1）。根系の発達には地上部の成長が不可欠（Fig. 2，Fig. 3）であり、土壌が柔らかい場合でも他の条件で成長が困難な場合は根系の発達が難しいことも配慮する必要がある。
5. 終わりに本研究では海岸に植栽された広葉樹の根系の発達状態

シワではほぼ 3 となり、クロマツとは全く反対の傾向がと土壌の関係について、秋田県、千葉県において調査をうことにより、深くまで根を張る事例が知られている（野れた落葉広葉樹、千葉県の 2 箇所は造成された盛土の上見られた（Fig. 2）。クロマツの植栽時には盛土で深耕を行原・高橋 2007）が、生育初期に根の比重の大きい広葉樹

植栽にこうした手法がより必要となる可能性が示唆され行ったものである。秋田県の 2 箇所は海岸砂丘に植栽さに植栽された常緑広葉樹である。浜山では固結層まで深さが約 1 m あり、砂丘の後背地で海風があまり吹かないる。

理想的な条件の海岸林であり、各樹種の根系が十分に発

4.2 根系の発達の阻害要因

らかいものの地上部の成長が極端に悪く、土壌の貧栄養

富津海岸では植栽後 30 年、サイズも大きいクロマツやタブノキの根系が浜山に比べてはるかに浅いのは、深さ70 cm 前後に帯水層があり、根がそれ以上伸長できないためである。浜山では植栽木の生育が良好で根も深くまで達していた。向浜では土層が柔らかく、固結層がとても深いために根がそこまで達していない。小松では固結層が浅く、根が固結層に達した後に広葉樹の根系はそこをなかなか通過できず、富津では植栽木の生育は良好だが固結層、もしくは帯水層のために根が深くまで達することができない状況であった（Fig. 5）。

帯水層により海岸林の植栽木（主にクロマツ）が枯死する事例が千葉県九十九里において報告されており、植栽
木の樹齢（x 年）と生存に必要な根系の垂直深（y cm）は
y = 2.1 x +11.6という関係があるとしている（小田 2000,

2001）。富津においては植栽後 30 年とすると、72 cm 程
度の厚さが必要とされるが、帯水層からの厚さは約 80cm

でこの基準を現在は満たしていると考えられる。ただし、固結層が帯水層より浅い場合、根系の成長は固結層で制限されていた（Fig. 5）。

Bulletin of FFPRI, Vol.20, No.3, 2021

達した状態を観察することが出来た。向浜では土壌は柔化の悪影響が見られる実例と言える。富津では帯水層で根系の成長がとどまっていたが、その上の盛土では太い根が見られた。これは海岸林で植栽を行う際の盛土の有効性を示したものであろう。小松では盛土ではあるが、固結層までの深さが 30 cm 程度しかなく、転圧による締め固めが根系の発達に悪影響を与えていた。これらの結果から推察される、海岸林の立地条件と根系の関係性は
以下の 4 点に集約される。

1）海岸砂丘でも造成地でも固結層は根の伸長を阻害す
るが、土壌硬度以外の立地条件が良好であれば、壮齢になった樹木では、固結層に侵入する根が見られる。

2）帯水層の存在は樹木根系の伸長にとってクリティカ

ルな影響を及ぼすため、盛土は有効な施業のひとつである。

3）海岸の中でも貧栄養もしくは風衝地に相当する森林
では、地上部の成長は小さく抑えられ、地上部に対する地下部の重量割合が大きくなる。

4）地際直径などを基準とした場合、クロマツに対して

太田敬之

202

広葉樹の根量は遜色があるとは言えない。

本研究の 4 つの調査地は立地環境が異なるため、今後、

類似する立地環境をもつ複数の調査地での調査を行うことで、これらの推察が修正を施されながら証明されていくものと考えている。

また、これらの樹種の特性を生かし、時期や場所をず

他

金子した広葉樹混交林の成長 . 東北森林科学会誌 , 10, 90-

94.

金子

して植栽し、その後に広葉樹を植えるなど風への対策（渡北原変えるなどの対策が実際に行われている。日本海側の天小平

然林ではケヤキ、シナノキは海岸最前線、一部にはカシ
ワ林、タブノキ林が成立している（和田・白沢 1998）。一浩喜（2007）広葉樹を活用した海岸

究報告 , 17, 37-60.

苅住部 2015）、前線に植栽する樹種、後方に植栽する樹種を

智紀・田村

防災林造成技術の開発 . 秋田県森林技術センター研らしながら、最適な樹種の組み合わせを考えていくことも海岸林造成には必要である。例えば、クロマツを先行

智紀（2005）秋田県中央部の海岸砂丘後背地に植栽

昇（2010）最新樹木根系図説 各論 . 誠文堂新光社

1101pp.

曜（2010）森 林 根 系 の 崩 壊 防 止 機 能 . 水 利 科 学 ,311, 11-37.

哲夫（2010）千葉県九十九里浜におけるマツ材線虫

病により枯れが進んだクロマツ海岸防災林の目標林型の検討 . 関東森林研究 , 61, 223-226.

方、宮城県ではケヤキは海岸沿いではなく陸側に植栽す宮城県森林整備課（2012）海岸防災林に適した植栽樹種に林はある程度の林帯幅を持たせる必要があり、どこに何した樹種の選定と種苗の供給について〜 . 17pp.

べきとしている（宮城県森林整備課 2012）。海岸の防災

関する調査報告書 〜宮城県における海岸防災林に適を植えるべきかという林分配置、そして植栽の際には根村上卓也（2015）盛土を伴う海岸防災林復旧工事と植栽の防風対策など多くのことを考慮することが重要と考え中島

有美子・吉崎謝辞

中島系の発達を考えた際の盛土工や土壌の攪拌、静砂垣などられる。

本研究を行うにあたり、浜山、富津での根の掘り起こ

本和也の各氏の協力のもと行われた。調査地の使用許可には千葉県中部林業事務所、千葉県北部林業事務所、秋田県林業研究研修センターのご協力をいただいた。本研
究は（国研）森林研究・整備機構森林総合研究所交付金

プロジェクト（課題番号 201701）による研究成果である。
引用文献

阿部

和時（1991）根系の引き抜き抵抗力によるセン断補阿部

和時（1997）樹木根系が持つ斜面崩壊防止機能の評

赤澤

史顕・佐藤

強強度の推定 . 日緑工誌 , 16, 37-45.

価方法に関する研究 . 森林総研研報 , 373, 105-181.

好文（2012）海岸林による津波減災に関する一考察 . 歴史都市防災論文集 , 6,
339-344.

長谷川栄（1984）北海道における天然生海岸林の保全に関する基礎的研究 , 石狩海岸におけるカシワ林の構造と更新 . 北大演習林研報 , 41, 313-422.

長谷川

秀三・田畑

衛・小澤

徹三・佐藤

吉之（1984）

重機造成地の植栽基盤の物理的活力度の関係について−高速道路植栽地を例として− . 造園雑誌 , 48（2）,104-122.

今井貫健太郎・原田
直樹・八木

賢治・渡辺

智義・今村

修・江刺

拓司・島

文彦（2009）実地形における海岸林を利用した津波減勢策−仙台湾岩沼・名取海岸を例として− . 土木学会論文集 B2（海岸工学）, B2-65，1，326-330.

真司（2016）愛知県渥美半島堀切海岸における広葉樹海岸林の種組成及び分布パターン .
日緑工誌 , 42, 92-97.

しは森林総合研究所実験林室の荒井和徳、杉山正幸、根学・里深までの手順 . 日緑工誌 , 41（2）, 341-343.

有美子・吉崎真司（2018）西南日本における温暖帯の常緑広葉樹で構成される海岸林の群落型と立地条件について . 日緑工誌 , 43, 596-604.

日本造園学会緑化環境工学研究委員会（2000）緑化事業における植栽基盤整備マニュアル . ランドスケープ研
究 , 63（3）, 224-241.

新田

野

響平・野口

裕章・野口

・小森谷

宏典・太田

敬之・小野

享太郎・大谷

あかね・谷川

賢二・萩

達也・宇川

東子・平野

裕一

恭弘・鈴木

覚（2021）秋田沿岸に植栽されたクロマツ及び広葉
樹数種の根系分布 . 森林総研研報 , 20, 169-184.

野原

咲枝・高橋

孝之（2007）海岸保安林における湿地対策としての盛土工法の評価− クロマツ 10 年生の根系発達―. 千葉森セ研報 , 2, 1-6.

野口

子

宏典・鈴木

覚・南光

智 紀・ 新 田一樹・竹内

響 平・ 渡 部

由香里・金

公 一・ 坂 本知己（2014）海岸砂丘地に植栽された広葉樹およびクロマ
ツの倒伏抵抗特性の引き倒し試験による評価 . 海岸林学会誌 , 13, 59-66.

小田隆則（2000）砂丘海岸林の低湿地におけるクロマ

ツ根系の分布特性からみた必要盛土厚 . 日砂丘誌 , 47（2）, 102-110.

小田隆則（2001）海岸砂丘低湿地における植栽木根系の滞水反応と植林帯造成法に関する研究 . 千葉県森林研究センター特別研究報告 , 3, 1-78.

小野

賢二・今矢

明宏・高梨

清美・坂本

知己（2016）

海岸防災林復旧・再生事業における生育基盤盛土の現状 ―事業着手初期の未耕起盛土の物理性および盛土への各種耕起工が土壌硬度鉛直分布に及ぼす効果
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 3 号, 2021

海岸林造成地に植栽された広葉樹とクロマツの土壌特性と根系発達

203の評価―. 森林総研研報 , 15, 65-78.

寺嶋

嘉春（2012）千葉県九十九里海岸林造成における低する海岸林における常緑広葉樹の根系引き抜き試験 .

宇川裕一・小森谷

大谷

達也・米田

令仁・野口

宏典（2019）礫浜に成立

日林誌 , 101, 168-172.

湿地対策の取り組み . 水利科学 , 325, 30-40.
小野

あかね・野口宏典・太田敬之・賢二（2021）海岸防災林の生育基盤盛土に植栽

坂本

知己（2015）津波による海岸林の被害と海岸林再生されたクロマツと広葉樹の根系成長 −千葉県山武市

坂本

知己・新山

研研報 , 20, 185-194.

で盛土をする理由 . 日緑工誌 , 41（2）, 334-335.

敬 三・ 齋 藤

馨・中村武 史・ 木 村克典・小谷公 樹・ 今英司・平井

小松と富津市富津の海岸林における事例− . 森林総純 一（2012）

和田

覚・白沢

捕捉効果 , 青森県八戸市市川町の事例．日本海岸林渡部

公一（2015）海岸風衝地におけるクロマツと落葉広山瀬敬太郎・谷川東北地方太平洋沖地震津波における海岸林の漂流物
学会誌 , 11（2）, 65-70.

佐藤

創・岡田

穣・野口

宏典（2012）海岸林が津波に耐え津波の勢いを弱めた事例 −海岸林の波力減殺
機能─ . 森林科学 , 66, 17-20.

清水一（2005）海岸地域に適した緑化樹選び（Ⅱ）−

塩風で枯れやすい樹種と枯れにくい樹種− . 光珠内

季報 , 140, 9-13.

森林総合研究所多摩森林科学園編（2014）クロマツ海岸林に自然侵入した広葉樹の活用法―松枯れから防災機能を守るための広葉樹林化―. 45 pp.

Bulletin of FFPRI, Vol.20, No.3, 2021

芳一（1998）秋田県における海岸広葉樹林の林分構造 . 東北森林科学会誌 , 3（2）, 9-12.

葉樹混交林の造成について . 水利科学 , 346, 107-11.
大橋

瑞江・檀浦

東子・池野

正子・平野

英利・藤堂

千景・

恭弘（2015）異なる土壌環境下における根系構造と引き抜き抵抗力との関係．日緑工誌 , 41, 301-307.

吉田

成章（2006）研究者が取り組んだマツ枯れ防除−マ

ツ材線虫病防除戦略の提案とその適用事例− . 日林
誌 , 88, 422-428.

吉﨑真司（2011）海岸林の機能と津波に対する樹木の応答について . 日緑工誌 , 37（2）, 281-285.

204

太田敬之

他

Trunk and root growth of planted broadleaf trees and Pinus thunbergii
in coastal forests in relation to soil properties
Takayuki OTA1)*, Kyohei NITTA2), Yuichi UGAWA3), Kenji ONO1), Hiroaki HAGINO1),
Toko TANIKAWA4), Tatsuya OTANI5), Yasuhiro HIRANO6), Akane KOMORIYA7) and
Hironori NOGUCHI8)
Abstract
Broadleaf trees in coastal forests are expected to reduce tsunami damage, act as windbreaks, and reduce soil
erosion. Trees with strong and deep root systems are desirable for providing these ecosystem services, but root
development can be affected by soil properties, especially when trees are planted on consolidated soils. We assessed
the trunk and root growth of planted broadleaf trees in relation to soil properties in four plots in Akita and Chiba
Prefectures, Japan. Two plots in Akita prefecture, Mukaihama and Hamayama, contained deciduous broadleaf
trees (including Quercus dentata and Zelkova serrata) planted on sand dunes. The remaining two plots in Chiba
prefecture, Futtsu and Komatsu, contained evergreen broadleaf trees (including Machilus thunbergii and Quercus
phillyraeoides) planted on embankments of consolidated soil. Pinus thunbergii was planted in all plots. Diameterat breast height, tree height, and soil hardness were assessed and the roots of two to four trees of each species wereexcavated in each plot. The lengths of vertical and lateral roots >1 cm in diameter were measured and we compared
the depth of the consolidated soil layer to root length. In Hamayama, the vertical roots of P. thunbergii and someroots of Q. dentata and Z. serrata extended below the consolidated soil layer, which was 1 m in depth. Although
the soil was extremely soft at Mukaihama, tree growth was poor due to oligotrophic conditions and strong winds.
In Komatsu, where trees had been planted a decade previously, the consolidated soil layer was found at a depth ofapproximately 30 cm, whereas at Futtsu it was found at depth of 70 cm because of aquifer was found at 80 to 100
cm in depth. We therefore concluded that root growth in coastal forests is affected by soil hardness as well as tree
attributes and other soil properties.
Key words : aquifer, banking, consolidated soil layer, sand dunes

Received 12 August 2020, Accepted 2 April 2021
1) Tohoku Research Center, Forestry and Forest Products Research Institute (FFPRI)
2) Akita Forestry Research and Training Center
3) Forest Research Institute, Chiba Prefectural Agriculture and Forestry Research Center4) Nagoya University, Graduate School of Bioagricultural Sciences
5) Shikoku Research Center, FFPRI
6) Nagoya University, Graduate School of Environmental Studies
7) Chiba Prefecture Chubu Forestry Administrative Office8) Department of Disaster Prevention, Meteorology and Hydrology, FFPRI* Tohoku Research Center, FFPRI, 92-25 Nabeyashiki, Morioka, Iwate, 020-0123 Japan; E-mail: takaota@ffpri.affrc.go.jp
森林総合研究所研究報告 第 20 巻 3 号, 2021