三瓶山西の原の火入れ草原における樹木の生育
株式会社藤井基礎設計事務所 基礎設計室 川本裕哉
1.はじめに半自然草原はかつて我々の身近に存在していたが、1960 年代以降、草原としての生産的価値が失われ、面積は減少した。近年では、草原のもつ観光資源的価値や絶滅危惧種の生息地としての価値が認識されつつある。半自然草原の維持には火入れ、放牧、刈取り等人為的管理が必要であり、放棄すると樹木の侵入が始まり、やがては森林へと遷移する。人為的管理の中で、火入れは樹木の繁茂を抑え牛馬が好むイネ科植物の個体数を増加させることから、重要な管理方法であり、春の風物詩となっている。
火入れによって樹木は完全に枯死または生残することが予想される。本研究では火入れ後の樹木の生育状況、土壌表面の硬度や含水率、草本植生を調べることにより、火入れ草原で樹木がどのように生育しているのかを明らかにし、火入れを中止するとどのように樹林化するのかを考察することを目的とする。
2.調査地
調査地は島根県大田市の三瓶山麓に位置する西の原である。三瓶山では 1643 年に放牧が始められ、1950 年頃は 900ha の放牧地に 1300 頭の和牛が放牧されていた。その後放牧が衰退するとともに草原は縮小し、大部分は森林へと遷移した。1996 年には西の原に 24ha の放牧地が整備され、24 年振りに放牧が再開された。1988 年には、三瓶山で西の原と北の原から同時に出火し 94haを焼失した山火事が起きたため、翌年 1989 年以降、山火事防止と草原の景観を維持する目的で、毎年 3 月下旬に西の原の約 40ha のススキ草原に火入れを実施するようになった。ただし 2010 年と 2011 年度は火入れが中止されている。
3.調査方法
3.1. 樹木の生育状況の調査
草原内において、樹木が火入れ後どのように生育しているのかを調べるために 2016 年 5 月上旬から 6 月上旬にかけて踏査を行った。50m×50m の調査区の中を 1 区ごとに GPS で位置を確認しながら、対角線上に横断して踏査を行った(図 1)。調査区は、24 区ある。調査対象は、踏査線

上の幅約 3m 内に出現する枯死個体含む樹高 20cm 以上の樹木個体を対象とし、樹種と樹高を測定した。地上部での展葉がなく、根元に萌芽を持っていない個体は枯死個体とした。枯死した個体の場合は樹高のみを測定し、根元から萌芽がある場合は生残個体として萌芽の最大高を測定した。地上部の枝から展葉している個体は生残個体として展葉している部位の最大の高さと最小の高さを測定した。根萌芽は生残個体として、根元に双葉がなく、付近に枯死した幹がないことから実生ではないと判断した。根元に双葉があり、付近に枯死した幹がない個体を実生と判断した。
3.2. 1 調査区内における微環境と木本および草本の調査
草本植生と微環境が西の原に多く生育するヤマナラシ、アキグミ、ツクシハギの 3 種の分布にどのように影響を与えているかを把握するため、上記の 3 種が出現した調査区 12 番を対象として 50m×50m の中をさらに 5m×5m の 100 の小調査区に分け(図 1)、小調査区ごとに出現した樹木と草本の被度、土壌硬度、含水率を調べた。調査は 2016 年 8 月中旬から 9 月上旬にかけて行った。樹木は調査区ごとに樹高 50cm 以上の樹種と樹高を調べた。草本は被度 2 以上（調査面積の 10%以上）で出現した種について記録した。土壌硬度と含水率は各小調査区の四隅と中心の計5 箇所で 1 箇所あたり 5 回以上測定した値を平均して小調査区ごとの平均値とした。ただし土壌硬度と土壌含水率は小調査区数 78 区のみで測定した。
4.結果と考察4.1. 樹木の生育状況
ここでは 24 区での踏査についての結果を示す。踏査で確認された樹木は 2030 個体、12 種であった(表 1)。実生は確認されなかった。火入れ後生残した幹から展葉が確認されたのはカシワ 3個体のみで、カシワの展葉は 60～138cm で確認された。カシワの樹高は枯枝も含めて 150~186cmであった。
本調査で出現したすべての樹種で根元からの萌芽が確認され、その個体数は 1927 個体であった。根元からの萌芽を持つ個体はヤマナラシが 1134 本と最も多く、ツクシハギ 324 本、アキグミ 311 本、ヌルデ 64 本が次いで多く各種の総個体数と同じ順であった。根萌芽についてはヤマナラシ 75 本、ツクシハギ 4本、ヌルデ 4 本、アキグミ 2 本が確認された。本調査を行った 5 月に萌芽が見られなかった枯死個体は 18 本であった。これは萌芽が確認された 2012 個体に比べて少ない。このため、本調査区内の樹木は火入れに対し、多くの個体が萌芽により生存していることが明らかになった。
火入れ草原でも場所によって出現する樹木は異なった(図 2)。

表1 形態別樹木の出現本数
樹種
展葉 萌芽 根萌芽 実生 総計ヤマナラシ
0 1059 75
0 1134ツクシハギ
032040324
アキグミ
0309
20311
ヌルデ
0604064
レンゲツツジ 0640064
イタチハギ
0380038
ネムノキ
0330033
ヤマヤナギ
0160016
ガマズミ
0190019
ノグルミ
04004
ヤマザクラ
01001
カシワ
3400
4
枯死個体
18
合計
3 1927 850 2030

ヤマナラシ
アキグミ
ツクシハギ
レンゲツツジ

図 2 各調査区で最も多かった樹種

出現個体数上位 5 種を萌芽の高さを比較した(図 3)。ヤマナラシは個体数が多いものの、萌芽高 60cm 未満の個体がほとんどであった。アキグミは萌芽高 40cm を下回る個体がほとんどであった。ツクシハギは 40cm よりも高い個体がほとんどであり、春の季節での萌芽の成長が早いことが分かった。
4.2. 調査区 12 番における樹木と草本と微環境との比較
ここでは 1 調査区を 100 の小調査区に分けて調査した

図 3 樹種別萌芽の高さの比較

結果について示す。出現した樹木のうち本調査地で多く出現したアキグミとツクシハギ、ヤマナラシについて、3 種の出現本数、樹高についてそれぞれの相関を調べた(表 2)。出現本数は、ヤマナラシの出現本数がアキグミの出現本数と有意な弱い負の相関が見られた。ヤマナラシとツクシハギの出現本数、アキグミとツクシハギの出現本数には有意な相関は見られなかった。このことからヤマナラシとアキグミは同じ場所に出現しにくいことが分かった。
樹高については、ヤマナラシの樹高がアキグミの樹高と有意な正の相関が見られ、アキグミの樹高とツクシハギの樹高は有意ではないが正の相関が見られ、ヤマナラシの樹高とツクシハギの樹高は有意ではないが相関が見られた。このことから 3 種は同時に出現した場所では 3 種とも生育が良くなる傾向が見られた。
微環境と植生について相関を調べた(表 3)。土壌硬度と土壌含水率には有意な正の相関が見られた。土壌硬度と平均群落高には有意な負の相関、土壌硬度と平均植被率には有意な負の相関が見られた。土壌含水率と平均群落高には有意な負の相関が見られた。そのため、土壌が硬い場所では平均群落高と平均植被率の値が低くなるため、植物の生育は悪くなることが分かった。また土壌が過剰に湿っている場所では平均群落高の値と有意な弱い負の相関が見られる（平均群落高の値が低くなる）ため植物の生育が悪くなることが分かった。
ヤマナラシ、アキグミ、ツクシハギの 3 種について、個体数と平均樹高を微環境である土壌硬表2 主要3種の樹高と出現本数との相関
ヤマナラシ
アキグミ
ツクシハギｒp nr
p nrp n
ヤマナラシ- - 0.511 * 21 0.395
4
アキグミ -0.273 ** 100- 0.758
4ツクシハギ -0.117 * 100 0.033
100- 出現本数***：p値＜0.001, **：＜0.01, *：＜0.05, ・：＜0.1
r：相関係数、p：有意確率、ｎ：標本数

樹高度、含水率、草本の被度として草原を代表する草本種であるネザサ、ススキ、トダシバと比較し

表3 微環境と植生の相関関係
土壌硬度
土壌含水率
平均群落高r
p nｒ
p nr
p n
土壌含水率
0.428 ** 78
平均群落高 -0.596 ** 78 -0.278 * 78
78
平均植被率 -0.351 ** 78 -0.117
0.498 ** 100***：p値＜0.001, **：＜0.01, *：＜0.05, ・：＜0.1
r：相関係数 ｐ：有意確率 ｎ：標本数

表4 樹木と草本と微環境と植生との相関の比較
ヤマナラシアキグミ
ツクシハギ
出現本数
樹高
出現本数
樹高出現本数
樹高
p n
p n
p n
p n
p n
p n
ｒ
r
r
r
r
r
微環境
土壌硬度-0.294 *78 -0.715 * 48 -0.041
78 -0.172 31 -0.067
78 -0.717 ・ 7
土壌含水率-0.07378 -0.477 * 48 -0.233 * 78 -0.129 31 -0.222 ・ 78 -0.222 7
被度
ネザサ-0.371 *** 100 -0.383 ** 57
0.017 100 -0.145 42 -0.038 100 -0.413 11
ススキ
0.161
100 0.162
57 -0.204 * 100 -0.179 42 -0.280 ** 100 0.153 11
トダシバ-0.134100 -0.054
57
0.178 ・ 100 0.073 42 -0.062 100 -0.114 11***：p値＜0.001, **：＜0.01, *：＜0.05, ・：＜0.1 r：相関係数 p：有意確率 ｎ：標本数

た(表 4)。ヤマナラシの出現本数については土壌硬度、ネザサの被度と有意な弱い負の相関が見られた。ヤマナラシの樹高については土壌硬度、土壌含水率と有意な負の相関が見られ、ネザサの被度と有意な弱い相関が見られた。アキグミの出現本数については土壌含水率、ススキの被度と有意な弱い負の相関が見られた。アキグミの樹高と他の要因については有意な相関は見られなかった。ツクシハギの出現本数についてはススキの被度と有意な弱い負の相関が見られ、土壌含水率とは有意ではないが負の相関が見られた。
5.まとめ
本研究では西の原の火入れ草原の中でも場所により樹木の出現本数と樹高が異なっており、微環境が植物の生育に影響を及ぼしていることがわかった(表 3)。また西の原に多く生育する上位 3種の樹木の種類別(ヤマナラシ、アキグミ、ツクシハギ)に土壌硬度、土壌含水率、草原の主な草本植物の被度との相関関係を調べたところ(表 4)、樹木 3 種で相関係数の値がそれぞれ異なったため、樹木は環境によって棲み分けて生育していることが分かった。
水分条件が多湿でなく土壌が柔らかい場所では植生の平均群落高が高いため植物の生育が良くなることが分かった(表 3)。そのため土壌がやわらかく適度に湿った場所では草原の管理を中止すると早く樹木が生育し樹林化することが考えられる。
６.参考文献井上雅仁（2005）三瓶山北の原における草原性植物の植物季節．島根県立三瓶自然館研究報告 3：51-55．
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野火災の生態：99-118．
大滝典雄（1997）草原と人々の営み-自然とのバランスを考えて- ，阿蘇選書，（株）城野印刷所，熊本，25-28．
宿 聚田・片桐成夫・金子信博・長山泰秀（1995）焼畑造林のための火入れにともなう土壌温度の変化及び有機物の灰化について．日林関西支論 4．