P R I N T ISSN 0916-4405
ONLINE ISSN 2189-9363

Vol.15 No.3（No.439）

September 2016
国立研究開発法人

森林総合研究所研究報告第 15 巻 3 号（通巻 439 号）2016. 9
目

論

次

文
CLT 用スギフィンガージョイントラミナの加力方向による曲げ強度
性能の違い
小木曽 純子、井道 裕史、長尾 博文、原田 真樹、
加藤 英雄、宮武 敦、平松 靖 …………………………………… 59
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の評価―
小野 賢二、今矢 明宏、高梨 清美、坂本 知己 ………………… 65

ノ ー ト
サーモグラフィーを用いたコガタスズメバチ創設女王による抱卵行動の観察（英文）牧野 俊一 …………………………………………………………… 79

研究資料
現存する「立田山ヤエクチナシ」の由来および特徴
宮崎 寛、金谷 整一、河原畑 濃、松永 順、
松永 道雄 …………………………………………………………… 81

Bulletin of FFPRI, Vol.15 No.3 (No.439) September 2016
CONTENTS
Original article
Difference of bending performance by loading directions using sugi
ﬁnger-jointed laminae for Cross Laminated Timber
Junko OGISO, Hirofumi IDO, Hirofumi NAGAO,
Masaki HARADA, Hideo KATO, Atsushi MIYATAKE
and Yasushi HIRAMATSU …………………………………………… 59
Evaluation of the berms built on the Restoration of the Mega-Tsunami-Damaged
Coastal Forests―Comparison with the effects of soil-scratching as a soil
physical correction method among the various types of machinery.
Kenji ONO, Akihiro IMAYA, Kiyomi TAKANASHI
and Tomoki SAKAMOTO …………………………………………… 65
Note
Observation of egg incubation by a founding queen of the hornet Vespa analis(Hymenoptera, Vespidae) with thermography
Shunʼichi MAKINO ………………………………………………… 79
Research record
Provenance and ﬂowering characteristics of surviving “Tatsuda-yama Yae-kuchinashi”,
Gardenia jasminoides form. ovalifolia, trees found around Mt. Tatsuda-yama,
Kumamoto city, southwestern Japan
Hiroshi MIYAZAKI, Seiichi KANETANI, Atsushi KAWARABATA,
Jun MATSUNAGA and Michio MATSUNAGA ……………………… 81

「森林総合研究所研究報告」(Bulletin of FFPRI) Vol.15 No.3 (No.439) 59 - 64 September 2016

論59

文（Original article）
CLT 用スギフィンガージョイントラミナの加力方向による曲げ強度性能の違い
小木曽 純子 1)、井道 裕史 2)、長尾 博文 2)*、原田 真樹 2)、
加藤 英雄 2)、宮武 敦 3)、平松 靖 3)
要旨
「直 交 集 成 板 の 日 本 農 林 規 格」 で は、 ラ ミ ナ の 曲 げ ヤ ン グ 係 数 や た て 継 ぎ ラ ミ ナ の 曲 げ 強 度 は、平使いの曲げ試験によって格付け検査が実施されている。しかし、ラミナへ負荷される方向でみた
とき、CLT の曲げ性能のうち面外曲げには一致するものの、ラミナが縦使い方向で負荷される面内
曲げとは一致していない。 本研究では、 ラミナの強度特性値から推定される CLT の面内曲げ強度の精度向上を目指し、スギフィンガージョイントラミナの曲げ強度性能について平使い方向と縦使い方向とで比較した。その結果、縦使い方向の曲げヤング係数の平均値が平使い方向のそれに比べて約 7% 高く、曲げ強度の平均値は、平使い方向の方が 20% 程度高いことがわかった。そこで、ラミナの平使い方向の曲げヤング係数及び曲げ強度を用いた CLT の面内曲げヤング係数及び曲げ強度推定式を作成し、その検証を行った。その結果、曲げヤング係数、曲げ強度の推定値と実測値がほぼ一致し、本推定法の妥当性が実証された。
キーワード：直交集成板、スギ、フィンガージョイントラミナ、加力方向、面内、曲げ

1. はじめにれの強度も構造計算では必要とされる。しかしながら、

クロス・ラミネイティド・ティンバー（直交集成板 :JAS 規格の格付け検査方法において、ラミナの曲げヤ

以下、CLT）は、国産材の利用拡大が期待できる新たなング係数は B 試験、たて継ぎラミナの曲げ強度は C 試

木材製品として、その利用技術の開発や供給体制の整

験、すなわちいずれの試験方法も平使い方向に負荷さ備などが急速に推進されている。材料強度については、れるように規定されており、ラミナへ負荷される方向

平 成 25 年 末 に 制 定 さ れ た「直 交 集 成 板 の 日 本 農 林 規

でみたとき、CLT の曲げ性能のうち面外曲げには一致

格（平成 25 年 12 月 20 日、農林水産省告示第 3079 号）」

するものの、ラミナが縦使い方向で負荷される面内曲（ 農 林 水 産 省 2013）（ 以 下、JAS 規 格 ） の CLT の 各 等

げとは一致していない。また、一般にラミナは節など

級及び構成に対応した基準強度の設定を目的に、現在、の欠点除去や曲がり等の矯正による歩留り向上の目的

様々な強度試験（面外曲げ、面内曲げ、引張り、圧縮、（森林総合研究所 2004）からフィンガージョイント（以せん断等）が森林総合研究所を中心に大学や公立試験下、FJ）等のたて継ぎを施される場合が多いが、たて研究機関によって実施されている（森林総合研究所ほ継ぎ材のフィンガー形状（垂直型、水平型）による曲

か 2016）。その際、特に CLT の曲げ・引張り・圧縮強げ強度の違いについてはいくつか研究報告（例えば、度については、現行の集成材の基準強度と同様、CLT星・千葉 1973）がみられるものの、たて継ぎラミナそを構成するラミナ等級の強度特性値から CLT の各強度のものについて曲げ強度に関する加力方向の違いの影を推定する方法が提案され、平成 28 年 3 月 31 日に国響を検討した研究報告は見当たらない。

土交通省から一部の等級及び構成について CLT の基準
強度の告示が出された（国土交通省 2016）。

本 研 究 で は、 ラ ミ ナ の 強 度 特 性 値 か ら 推 定 さ れ る
CLT の 強 度 の 精 度 向 上 を 目 指 し、CLT 用 の ス ギ の FJ

一方、CLT の曲げ性能については、ラミナの積層面

ラミナの加力方向による曲げ強度性能の違いについてに 直 交 し て 加 力 す る 面 外 曲 げ（以 下、 面 外 曲 げ）、 及比較を行った。また、これらの結果からラミナの平使

び ラ ミ ナ の 積 層 面 に 平 行 し て 加 力 す る 面 内 曲 げ（ 以いの曲げ強度特性値から CLT の面内曲げ性能の推定式

下、面内曲げ）の 2 種類がある。CLT を用いた建築物を作成し、CLT の面内曲げ性能についての既報のデー

においては使用される部位によって曲げ荷重が負荷さタと比較し、その妥当性について検証した。

れる方向が異なるため、面外曲げ及び面内曲げのいず

原稿受付：平成 28 年 5 月 17 日 原稿受理：平成 28 年 7 月 14 日
1) 林野庁林政部木材利用課（元森林総合研究所）
2) 森林総合研究所構造利用研究領域
3) 森林総合研究所複合材料研究領域* 森林総合研究所構造利用研究領域 〒 305-8687 茨城県つくば市松の里１小木曽純子 他

60

2. 実験
2.1

3. 結果と考察

試験体の採取3.1

試験結果

本試験は人工乾燥・モルダー加工されたスギラミナ

EW 試験体及び FW 試験体の曲げ試験の結果を Table 1を対象とし、JAS 規格にしたがって、機械等級によっ及び Table 2 に、それぞれの試験体について曲げヤングて M30（曲げヤング係数 3.0 ～ 6.0 kN/mm 2）及び M60

係数と曲げ強度との関係を Fig. 2 に示した。それぞれの2（同 6.0 ～ 9.0 kN/mm ) に区分してたて継ぎされたラミ試験体間において、縦振動法によるヤング係数の平均値

ナ（断面寸法 30 mm × 105 mm、材長 4000 mm）について、はほぼ等しいにもかかわらず、曲げヤング係数は EW 試それぞれ 30 体及び 54 体を供試材とした。たて継ぎは

験体の平均値が FW 試験体のそれに比べて約 7% 高い結フ ィ ン ガ ー 長 15.0 mm の 垂 直 型 FJ で、 接 着 剤 は 水 性果となった。一般的な木取り方法で採材されるラミナは高分子－イソシアネート系樹脂であった。すべてのラ板目板となる場合が多く、長辺方向でみたとき、両材縁

ミ ナ か ら、 荷 重 点 間 に FJ が 含 ま れ る よ う に 材 長 を 材

部はラミナ中心部に比べて髄からの距離が長いためヤンせいの 23 倍（縦使い試験体（以下、EW 試験体）: 2415

グ係数がやや高い傾向がある。したがって、ラミナの長mm、平使い試験体（以下、FW 試験体）: 690 mm）とし辺方向と加力方向とが直交する FW 試験体が髄から材縁た EW 試験体及び FW 試験体をそれぞれ 1 体ずつ切り部までが一様に曲げ応力が負荷されるのに対して、長辺出した。すなわち、EW 試験体、FW 試験体のいずれも、方向に沿って負荷される EW 試験体ではその両材縁部が試験体数は M30 および M60 について、それぞれ 30 体、曲げ試験時に最大の引張り応力及び圧縮応力が生じる位

54 体であった。

置と一致し、FW 試験体よりも曲げヤング係数が高くなった（田中ら 2005）と推察される。一方、曲げ強度は、

2.2

FW 試験体の平均値が EW 試験体のそれに比べて 20% 程試験方法

曲げ試験に先立ち、すべての試験体について密度及度高い結果となった。この結果は、枠組壁工法構造用

び縦振動法によるヤング係数を測定した。曲げ試験は、

たて継ぎ材（206 材、断面寸法 : 38 mm×140 mm）を対象

Fig.1 に示したように、JAS 規格にしたがって支点間距として曲げ試験を実施した報告（全国木材協同組合連合

離を材せいの 21 倍（EW:2205 mm、FW:630 mm）とした

会 2011）とほぼ同様の結果であり、FJ の形状に対する加3 等分点 4 点荷重方式で実施し、比例限区間における力方向の違い（滝本ら 2015）や FW 試験体が EW 試験体

荷重及び試験体中央部のたわみ量からみかけの曲げヤよりも材せいが小さいことによる寸法効果などが影響しン グ 係 数（以 下、 曲 げ ヤ ン グ 係 数）、 最 大 荷 重 か ら 曲ているものと推察される。また、試験体数として十分とげ強度を算出した。曲げ試験には、最大容量が 100 kNは言えないものの、それぞれの等級及び試験条件下での材料試験機（ミネベア株式会社製、TCM-10000） をの曲げ強度について確率分布（正規分布、対数正規分

用い、クロスヘッドスピードを 7 ～ 10 mm/min として布）によるパラメータ及びノンパラメトリック手法によ載荷した。なお、EW 試験体の曲げ試験には、曲げ載り 75% 信頼水準における 95% 下側許容限界値（下限値）

荷時に試験体の横座屈を防止する目的でラテラルサポを算出した。それぞれの試験体の正規分布による曲げ強ート（横座屈防止治具）を設置した。試験終了後、す度下限値を等級ごとに比較すると、FW 試験体の曲げ強べての試験体について、破壊部近傍から長さ約 20 mm

度に対する EW 試験体のそれの比率（EW / FW）は M30、の含水率測定用の試験体を採取し、全乾法により含水M60 でそれぞれ 0.78、0.73 となり、平均値の違い（それ率を測定した。

ぞれ 0.81、0.84）以上に大きな差異が認められた。
735mm (7h)
105mm
30mm
2205mm (21h)⦪౑䛔 㻔㻱㼃㻕㻌᪉ྥ䛾᭤䛢ヨ㦂
210mm (7h)630mm (21h)ᖹ౑䛔 㻔㻲㼃㻕㻌᪉ྥ䛾᭤䛢ヨ㦂㼔䠖᭤䛢ヨ㦂᫬䛾ᮦ䛫䛔

Fig. 1. ラミナの曲げ試験方法
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

61

CLT用スギFJラミナの加力方向による曲げ強度性能の違い

Table 1 EW試験体の曲げ試験結果

Table 1. EW 試験体の曲げ試験結果

Table 1 EW試験体の曲げ試験結果
縦振動法による みかけの曲げ
密度
曲げ強度
ラミナ
試験
含水率
ヤング係数
ヤング係数
項目
3
種類
体数
(%)
みかけの曲げ(kg/m ) 縦振動法による(N/mm2)22
密度
曲げ強度(kN/mm )(kN/mm )
ラミナ
試験
含水率
ヤング係数
ヤング係数
項目
平均値
9.15
384 3)
6.79 2
6.43 226.8 2)
種類
体数
(%)
(kg/m
(N/mm
)
(kN/mm)(kN/mm
最小値
7.97
334
5.16
5.20
16.1
M30
30
平均値
9.15
384
6.79
6.43
26.8
最大値
12.1
441
8.27
7.90
41.4
最小値
7.97
334
5.16
5.20
16.1
変動係数(%)
8.97
6.82
12.0
11.4
18.8
M30
30
最大値
12.1
441
8.27
7.90
41.4
平均値
9.58
428
9.00
8.51
35.9
変動係数(%)
8.97
6.82
12.0
11.4
18.8
最小値
7.96
385
6.99
6.43
18.5
M60
54
平均値
9.58
428
9.00
8.51
35.9
最大値
15.2
491
10.7
10.2
55.1
最小値
7.96
385
6.99
6.43
18.5
変動係数(%)
11.8
6.15
9.24
10.1
18.9
M60
54
最大値
15.2
491
10.7
10.2
55.1
※正規：正規分布による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)
変動係数(%)
11.8
6.15
9.24
10.1
18.9
対数：対数正規分布による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)※正規：正規分布による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)
NPE：ノンパラメトリック法による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)
対数：対数正規分布による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)
NPE：ノンパラメトリック法による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)
Table2 FW試験体の曲げ試験結果

Table2 FW試験体の曲げ試験結果
Table 2. FW 試験体の曲げ試験結果
縦振動法による みかけの曲げ
密度
曲げ強度
ラミナ
試験
含水率
ヤング係数
ヤング係数
項目
3
種類
体数
(%)
みかけの曲げ(kg/m ) 縦振動法による(N/mm2)2
密度
曲げ強度(kN/mm2)(kN/mm )
ラミナ
試験
含水率
ヤング係数
ヤング係数
項目
平均値
8.97
373 3)
6.72 2
5.98 233.2 2)
種類
体数
(%)
(kg/m
(N/mm
)
(kN/mm(kN/mm
最小値
7.61
311
5.64
4.70 )
24.6
M30
30
平均値
8.97
373
6.72
5.98
33.2
最大値
12.0
458
8.00
7.86
48.4
最小値
7.61
311
5.64
4.70
24.6
変動係数(%)
10.9
8.97
11.1
13.1
17.4
M30
30
最大値
12.0
458
8.00
7.86
48.4
平均値
9.18
416
8.88
7.97
42.5
変動係数(%)
10.9
8.97
11.1
13.1
17.4
最小値
7.67
371
7.21
6.18
31.5
M60
54
平均値
9.18
416
8.88
7.97
42.5
最大値
11.0
489
10.2
10.6
53.9
最小値
7.67
371
7.21
6.18
31.5
変動係数(%)
9.43
6.03
7.57
10.6
12.9
M60
54
最大値
11.0
489
10.2
10.6
53.9
※正規：正規分布による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)
変動係数(%)
9.43
6.03
7.57
10.6
12.9
対数：対数正規分布による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)※正規：正規分布による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)
NPE：ノンパラメトリック法による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)
対数：対数正規分布による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)
JAS：JAS規格に規定された下限値
NPE：ノンパラメトリック法による下限値(75%信頼水準における95%下側許容限界値)※

曲げ強度下限値
2(N/mm ) ※曲げ強度下限値
正規(N/mm217.4
)
対数
18.3
正規
17.4
NPE
16.2
対数
18.3
NPE
16.2
正規
23.7
対数
24.8
正規
23.7
NPE
26.4
対数
24.8
NPE
26.4

※

曲げ強度下限値
2(N/mm )
曲げ強度下限値※
正規(N/mm222.4
)
対数
24.1
正規
22.4
NPE
24.7
対数
24.1
JAS
14.5
NPE
24.7
正規
32.6
JAS
14.5
対数
33.3
正規
32.6
NPE
32.4
対数
33.3
JAS
20.0
NPE
32.4
JAS
20.0

JAS：JAS規格に規定された下限値

3.2

CLT 面内曲げ性能の推定

既述したように、JAS 規格における 2 種類のラミナの曲げ試験ではいずれも平使いによる試験が採用さ㻢㻜れ、それぞれ基準値が規定されている。そこで、平使᭤䛢ᙉᗘ 㻔㻺㻛㼙㼙㻞㻕

いの曲げ強度性能から、ラミナが縦使いされる CLT の

y = 3.51 x + 13.7
R² = 0.39

㻡㻜

面内曲げ性能を推定することを試みた。 具体的には、

㻠㻜

3.1 で 得 ら れ た ラ ミ ナ の FW 試 験 体 の 曲 げ ヤ ン グ 係 数

㻟㻜値に対する EW 試験体の平均値の比（EW/FW）、 すな

及び曲げ強度の M30 と M60 のデータをまとめた平均
わち 1.07、0.83 を用いて、その値から CLT の曲げヤン㻞㻜グ係数及び曲げ強度を推定する式を作成し、その検証
y = 3.99 x + 1.61
R² = 0.46

㻝㻜

を行った。

㻲㼃 ヨ㦂య㻱㼃 ヨ㦂య

強軸方向ラミナを m プライ、弱軸方向ラミナを n プ

㻜
㻜

㻞

㻠

㻢

㻤

㻝㻜

㻝㻞

Fig.2. EW 試験体及び FW 試験体の曲げヤング係
数と曲げ強度との関係䜏䛛䛡䛾᭤䛢䝲䞁䜾ಀᩘ 㻔㼗㻺㻛㼙㼙㻞㻕ラ イ で 構 成 さ れ る CLT の 面 内 方 向 に お け る 曲 げ ヤ ン
グ係数及び曲げ強度を推定するための算出式を式（1）
及 び 式（3） に 示 し た。 な お、 ラ ミ ナ の 繊 維 に 直 交 方
向 の 曲 げ ヤ ン グ 係 数 は、CLT Handbook（FPInnovations2011）にしたがって繊維に平行方向の曲げヤング係数の 1/30 とした。また、CLT の面内曲げ試験において荷重たわみ曲線が試験開始から破壊するまでほぼ直線的

Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 2016

小木曽純子 他

62であったこと、及び弱軸方向ラミナが CLT の変形に対おける曲げヤング係数及び曲げ強度について、推定値して寄与するか否かに関わらず破壊たわみは同じであと 実 測 さ れ た 平 均 値 と の 関 係 を そ れ ぞ れ Fig.3、Fig.4

ると仮定し、CLT の面内方向における曲げ強度は、強軸に示した。曲げヤング係数、曲げ強度のいずれにおい

方向ラミナのみの強度から算出した曲げ強度に、強軸ても推定値と実測値がほぼ一致しており、本推定法の方向ラミナのみの曲げヤング係数より算出した CLT の妥当性が実証された。

n……… (1)m

E'CLT= ∑ i=1(Elamai × 1.07×Alamai) …………(2)m
σbCLT= ∑ i=1(σblamai × 0.83×Alamai)× ECLT …………(3)
E'CLT

ここで、
Elama: 強軸方向ラミナの曲げヤング係数（平使い・強軸方向の曲げヤング係数）
Elami: 弱軸方向ラミナの曲げヤング係数（平使い・強䜏䛛䛡䛾᭤䛢䝲䞁䜾ಀᩘ䛾ᐇm

ECLT = ∑ i=1(Elamai × 1.07×Alamai)+ ∑ j=1(Elami j×1.07×1/30×Alami j)

್(kN/mm2)

曲げヤング係数推定値（式（2））に対する、弱軸方向ラ
ミナの曲げヤング係数も考慮した CLT の曲げヤング係
E
数推定 値（式（1））の 比 率（ E'CLT ）を 乗 じ た 値（式（3））
CLT
とした。

軸方向の曲げヤング係数）

Alami: CLT の全断面積に対する弱軸方向ラミナの断面

y = 1.04x - 0.16
R² = 0.99

5
4
3
2
1
0
0

1

2

3

4

5

6

䜏䛛䛡䛾᭤䛢䝲䞁䜾ಀᩘ䛾᥎ᐃ್ (kN/mm2)

Alama: CLT の全断面積に対する強軸方向ラミナの断面積割合

6Fig.3. CLT の面内曲げにおける曲げヤング係数の推定値と実測値との比較積割合
σblama: 強 軸 方 向 ラ ミ ナ の 曲 げ 強 度（ 平 使 い・ 強 軸 方向の曲げ強度）
1.07: ラミナの曲げヤング係数の EW/FW 比
0.83: ラミナの曲げ強度の EW/FW 比25算出した CLT の面内方向における曲げヤング係数の推定値
E’CLT: 強軸方向ラミナのみの曲げヤング係数より算出した CLT の面内曲げ方向における曲げヤング係数の推定値
σbCLT:CLT の面内方向における曲げ強度の推定値
提案式の適合性を検証するため、既報（森林総合研究所ほか 2015）の結果によって得られたラミナの平使い方向の曲げ試験結果（M30、M60 の曲げヤング係数の 平 均 値 : 5.58 kN/mm2、7.09 kN/mm2、M30、M60 の曲げ強度の平均値 : 31.1 N/mm2、38.4 N/mm2）を用いて、スギ FJ ラミナで構成された CLT の面内方向における
曲げヤング係数及び曲げ強度の推定を行った。 なお、᭤䛢ᙉᗘ䛾ᐇ ್ 㻔N/mm2)

ECLT: 強軸及び弱軸方向ラミナの曲げヤング係数より

y = 0.96x + 1.24
R² = 0.97

20
15
10
5
0
0

5

10

15

20

25

᭤䛢ᙉᗘ䛾᥎ᐃ್ (N/mm2)

本検証に使用した CLT の強度等級は Mx60、ラミナは幅 は ぎ 未 接 着、 ラ ミ ナ 構 成 は 3 層 3 プ ラ イ、3 層 4 プ
ライ、5 層 5 プライ、5 層 7 プライ、7 層 7 プライの 5

Fig.4. CLT の面内曲げにおける曲げ強度の推定値と実測値との比較

種類、面内曲げの加力は強軸及び弱軸方向の 2 種類であった（森林総合研究所ら 2015）。CLT の面内方向に
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

63

CLT用スギFJラミナの加力方向による曲げ強度性能の違い

4．おわりに

引用文献

本 研 究 で は、 ラ ミ ナ の 強 度 特 性 値 か ら 推 定 さ れ る

FPInnovations (2011) “CLT Handbook (3) Structural”, 62.

CLT 強度の精度向上を目指し、CLT 用スギのフィンガ

星

通・千葉

保人 (1973) ミニフィンガージョイントの形状と性能. 木材工業, 28(8), 23-25.

ージョイントラミナの加力方向による曲げ強度性能の違いを明らかにした。さらに、これらの結果に基づい

国 土 交 通 省 (2016) “ 建 築 基 準 法 施 行 令 第 94 条 及 び 99て、ラミナの平使いの曲げ特性値を用いた CLT の面内条に基づき、特殊な許容応力度及び特殊な材料強曲げ性能の推定式を作成し、CLT の面内曲げ性能につ度を定める件（平成 13 年国土交通省告示第 1024

いての既報のデータと比較し、その妥当性について検号）の一部改正”. 平成 28 年 3 月 31 日国土交通省

証を行った。以下のことが明らかになった。

告示第 562 号.

（1）スギ FJ ラミナの曲げ強度性能について平使い方向

農林水産省 (2013) “直交集成板の日本農林規格”. 平成と縦使い方向とで比較した結果、縦使い方向の曲げヤ

25 年 12 月 20 日農林水産省告示第 3079 号.

ング係数の平均値が平使い方向のそれに比べて約 7%

森林総合研究所 (2004) たて継ぎ加工. “改訂 4 版 木材工

高い結果となった。一方、曲げ強度の平均値は、平使業ハンドブック”. 森林総合研究所編, 丸善, 442.

い方向の方が 20% 程度高い結果となった。

森林総合研究所・北海道立総合研究機構・日本 CLT 協（2）ラミナの平使い方向の曲げヤング係数及び曲げ強会 (2015) “平成 25 年度補正林野庁委託事業「CLT

度を用いた CLT の面内方向の曲げヤング係数及び曲げ等 新 製 品・ 新 技 術 利 用 促 進 事 業 の う ち CLT 実 用

強 度 推 定 式 を 作 成し、 そ の 検 証 を 行 っ た。 そ の結果、化促進（強度データの収集・分析）」成果報告書”.

曲げヤング係数、曲げ強度の推定値と実測値がほぼ一

19-27, 112-114.

致しており、本推定法の妥当性が実証された。

森林総合研究所・秋田県立大学・北海道立総合研究機
構・日本 CLT 協会・日本木材加工技術協会 (2016)

なお、今回 3.1 で得られた FJ ラミナの FW 試験体の曲げヤング係数及び曲げ強度に対する EW 試験体のそ“平成 27 年度林野庁委託事業「CLT 等新たな製品・れぞれの比（EW/FW）はラミナの樹種・寸法形状（幅技 術 の 開 発・ 普 及 事 業（強 度 デ ー タ 収 集）」 成 果
報告書”, 175pp.

/ 厚さ比）や FJ 形状等に影響されると推察される。また、推定式の適合性の検証に用いた試験データは幅はぎ未

滝本

裕美・松元

浩・石田

洋二 (2015) フィンガー

接着のラミナから構成された CLT 試験体による試験結ジョイントでたて継ぎした石川県産スギ接着重ね果であり、今後、条件の異なるラミナ試験体によるデ梁の製造と曲げ強度性能. 第 65 回日本木材学会大会研究発表要旨集 (CD-ROM), D17-P-S11.

ータ収集や幅はぎ接着ラミナを使用した CLT への適合性について検証していく必要がある。

田中

洋・大熊

幹章・有馬

孝禮 (2005) スギ厚板を木ダボで接合した合わせ材の力学的性能（第1報）.
謝辞

木材学会誌, 51 (4), 249-256.

本 研 究 は 平 成 26 年 度 林 野 庁 委 託 事 業「CLT 等 新 た

全国木材協同組合連合会 (2011) “平成 21 年度林野庁補

な製品・技術の開発促進事業のうち中高層建築物等に助事業「2 × 4 住宅部材の開発事業」成果報告書”，

係る技術開発等の促進」により実施した。また、本実

343-390.

験作業に協力いただいた岩手県林業技術センター後藤
幸広氏に感謝する。

Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 2016

64

Difference of bending performance by loading directions using sugi
ﬁnger-jointed laminae for Cross Laminated Timber
Junko OGISO1), Hirofumi IDO2), Hirofumi NAGAO2)*, Masaki HARADA2),
Hideo KATO2), Atsushi MIYATAKE3) and Yasushi HIRAMATSU3)
Abstract
In accordance with the “Japanese Agricultural Standard for Cross Laminated Timber,” the bending Young’s
modulus of laminae and the bending strength of ﬁnger-jointed laminae are graded by a bending test in a ﬂat-wise
direction. When a Cross Laminated Timber (CLT) was loaded in an out-of-plane direction, laminae in the CLT are
loaded in a ﬂat-wise direction and this direction matches with the direction of the bending test for the laminae. In
contrast, when a CLT was loaded in an in-plane direction, laminae in the CLT are loaded in an edge-wise direction
and this direction does not match with the direction of the bending test for the laminae. This study assessed theimprovement in the accuracy of in-plane bending strength of CLT and compared the bending strength in ﬂat- andedge-wise directions. The results showed that the average of Young’s modulus of sugi ﬁnger-jointed laminae in theedge-wise direction was 7% higher than that in the flat-wise direction, while the average of the bending strengthof sugi ﬁnger-jointed laminae in the ﬂat-wise direction was 20% higher than that in the edge-wise direction. Using
bending Young’s modulus and bending strength of laminae in the flat-wise direction, an equation for bending
Young’s modulus and bending strength of CLTs was derived and verified. Consequently, the estimated value ofbending Young’s modulus and bending strength was well ﬁtted with that of the measured value, and this estimation
was also validated.
Key words : Cross laminated timber, sugi, ﬁnger-jointed lamina, loading direction, in-plane, bending

Received 17 May 2016, Accepted 14 July 2016
1) Wood Utilization Division, Forest Policy Planning Department, Forestry Agency(Former Forestry and Forest Products Research Institute)2) Department of Wood Engineering, Forestry and Forest Products Research Institute (FFPRI)
3) Department of Wood-based Materials, FFPRI* Department of Wood Engineering, FFPRI, 1 Matsunosato, Tsukuba, Ibaraki, 305-8687 JAPAN; e-mail: hn0829@affrc.go.jp
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

「森林総合研究所研究報告」(Bulletin of FFPRI) Vol.15 No.3 (No.439) 65 - 78 September 2016

論65

文（Original article）
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の評価―
小野 賢二 1)*、今矢 明宏 2) 3)、高梨 清美 4)、坂本 知己 1)
要旨
大津波で被災した仙台平野の海岸防災林再生現場では、事業初期段階に生育基盤として造成された盛土に部分的な水溜まりが発生している所がある。この状態はクロマツ苗に悪影響を与える。本論では、こうした盛土の状態を把握し、対策法としての盛土の耕起による物理矯正効果を評価した。
水溜まりが生じる盛土は全般に堅密で、土壌構造は未発達だったが、地表部では滞水に由来するグライ層の形成が確認された。盛土の全孔隙率は低い傾向を示し、特に 0 ～ 50 cm 深で低かった。全孔隙に対して粗孔隙が少ないものは特に透水係数が低く、締固めによる孔隙の縮小や減少が透水性不良の原因となったと推察された。海砂に比べて盛土はシルトや粘土の含有率が高く、粒度に幅があった。そのため、盛土は海砂に比べ締固まりやすいと考えられる。この盛土材料そのものの特性に加えて盛土造成時の重機走行による締固めが盛土に水溜まりが生じた原因と考えられた。仙台森
林管理署では盛土への水溜まりの発生解消と硬盤層破砕を目的とし盛土の耕起を行っている。そこで耕起後の盛土に対し工法ごとに土壌硬度鉛直分布を測定した。その結果、スケルトン式バックホ
ウ、リッパードーザ、プラウとサブソイラを用いた耕起工では、いずれも刃の到達深度まで十分な
物理矯正効果が認められたため、 耕起工は土壌物理性改善に効果的であることが分かった。 また、事業着手初期に造成された未耕起盛土で認められるような長期にわたる水溜まりの発生も認められなかった。 以上から、 いずれの工法も耕起完了から 1 ～ 20 ヶ月が経過していたが、 物理矯正効果
は時間が経過しても持続していたことが示された。
キーワード：生育基盤盛土、 海岸防災林再生、 土壌硬度鉛直分布、 耕起工、 物理矯正効果、 東北地
方太平洋沖地震大津波
1. はじめに林 野 庁 は 2011 年 5 月 か ら 学 識 経 験 者 等 で 構 成 さ れ2011 年 3 月 11 日 の 東 北 地 方 太 平 洋 沖 地 震 か ら 5 年

た「東日本大震災に係る海岸防災林の再生に関する検半が経過した。この地震による大津波では、青森県か討会」を開催し、2012 年 2 月に「今後における海岸防ら千葉県にかけての太平洋沿岸部約 140 km において、災林の再生について」を取りまとめ（東北地方太平洋

海岸防災林の浸水被害が約 3,660 ha にも及んだ（東北沖地震に係る海岸防災林の再生に関する検討会 2012）、

地方太平洋沖地震に係る海岸防災林の再生に関する検今 後 の 海 岸 防 災 林 の 再 生 の 方 針 を 示 し た。 同 方 針 に

討会 2012）。地震と津波が絡んだ複合的な災害によっは、海岸防災林の復旧・再生にあたり留意すべき事項て沿岸各地で防潮・防波堤の損壊や海岸防災林地盤のとして、 根系の健全な成長のための生育基盤の造成、沈下、流失が発生し、海岸防災林を構成していた多数

背後の林帯を保護する人工盛土の造成等、津波に対すの 樹 木 も 倒 伏、 折 損、 流 亡 等 の 甚 大 な 被 害 を 被 っ た

る減災、防災の観点から生育基盤造成について具体的（森林総合研究所 2011, 中村ら 2012, 星野 2012, 林野庁

な内容が書き込まれた（林野庁 2015a）。仙台湾沿岸の2015a）。これらの海岸防災林が被った倒伏、流亡の被海岸防災林復旧・再生の現場では、この方針を踏まえ害要因には、次の２つが考えられている。１つは、海て、地下水位を測定し、根系が 100 年成長できる深さ

岸防災林の立地する海岸沿岸部の多くが浜堤部に位置

を 小 田（2000） に 準 じ て 考 慮 し、 地 下 水 位 か ら 2.4 m

し、それらは砂の堆積物で構成されることから地盤がほど高く盛土して生育基盤を造成し、クロマツ苗の植軟弱な上に地下水位が比較的高かったため。もう１つ栽が実施されている（伊藤 2015, 村上 2015）。 仙台湾

は、その地下水の影響で樹木の根張りが地下方向に不沿岸の海岸防災林復旧・再生現場においては、生育基十分であり、津波の浸入による水平方向に対する抗力

盤 と な る 盛 土 材 に は、 海 岸 か ら 10 ～ 30 km 離 れ た 丘が弱かったため、とされている（伊藤 2015, 村上 2015,

陵地帯から採取した「山砂」が用いられている。山砂

坂本 2015）。

は、土の粒度試験結果や土壌 pH、電気伝導度、透水性、原稿受付：平成 28 年 6 月 3 日 原稿受理：平成 28 年 9 月 29 日
1) 森林総合研究所東北支所
2) 森林総合研究所立地環境研究領域
3) 国際農林水産業研究センター林業領域
4) 農林水産省林野庁東北森林管理局仙台森林管理署* 森林総合研究所東北支所 〒 020-0123 岩手県盛岡市下厨川字鍋屋敷 92-25

小野賢二 他

66

礫含有量などの土壌理化学特性値が治山工事標準仕様

面を掻き起こすことにより、盛土内の硬盤層が破砕さ書（林野庁 2015b）に示された基準を満たしているもれ、植栽面を柔軟にすることに成功したとの報告もあのである（伊藤 2015, 村上 2015）。

る（伊藤 2015, 村上 2015）。 しかしながら、 現状では

しかしながら、事業開始初期に施工した生育基盤で各種耕起工が盛土内の土壌硬度分布にどのような効果

は、 こ の 山 砂 を 用 い て 造 成 し た 盛 土 に お い て、 造 成をもたらし、土壌物理性の改善にどう寄与しているの後、時間が経過すると、次第に盛土が硬化して、さらかは未解明であり、耕起を施工した箇所と未施工の箇に水はけも悪くなり、地表に水溜まりが発生する事例

所における盛土内の土壌硬度に関して鉛直二次元的なが報告されている（伊藤 2015, 村上 2015, 太田 2015, 朝

分布は不明な状況である。

日新聞社 2015）。地表面への水溜まりが発生する要因

そこで、本研究では、水溜まりが発生する盛土内にとして、一般に、①盛土造成時における重機走行によおける土壌硬度分布の把握と、盛土に対する耕起工がる踏圧に起因した土層内への難透水層の形成（長谷川盛土内の土壌硬度鉛直分布に及ぼす効果の評価を目的ら 1984）や、②盛土造成後の降雨による土粒子の分散として、宮城県内の海岸防災林復旧・再生事業地 3 箇と孔隙の目詰まりに起因する土壌クラスト（土膜）の所 4 工区で調査ラインを設定し、長谷川式土壌貫入計

形成（土壌物理学会 2002, 伊藤 2015） が考えられる。

による土壌硬度測定をライントランセクト法に準じてこうした水溜まりが生じる状態では植栽したクロマツ行うこととした。本論文では、この調査によって得ら苗の生育に悪影響を与える可能性が懸念される（伊藤れた土壌硬度データを用いて、盛土への耕起のために

2015, 村 上 2015）。 そ の た め、 東 北 森 林 管 理 局 仙 台 森

使用した機材の違いが盛土内部の土壌硬度分布に及ぼ林管理署では、盛土地表面の水溜まり発生状況の改善

す改善効果を二次元的に検討し、その有効性を評価しと盛土内に形成された硬盤層の破砕を目的として、リた。また、降雨時に形成された土壌クラストによる水ッパードーザやスケルトンバケット式バックホウ、あ溜まり発生への影響を検討するため、土粒子の分散性

るいは農業用プラウと農業用サブソイラの併用等で、を表層土壌について評価したので、それらの結果を報

それぞれの現場の実情にあわせた耕起工を実施してい告する。

る。リッパードーザについては盛土上を往復して地表

Fig. 1. 調査位置図と調査ライン
Studying sites and lines in the present study.
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

海岸林復旧現場の生育基盤盛土への物理矯正効果の評価

67

2. 調査地および方法

締め固まらないよう後退しながら耕起し、リッパード

調査位置図を Fig.1 に、調査地の概況を Table 1 に示あるので、往路と復路で爪の間に爪が入るよう車両位した。事業初期に着手され、未耕起のため部分的に水置をずらして耕起間隔がだいたい 50 cm 間隔となるよ

溜まりが発生する盛土内における土壌硬度分布を把握う 往 復 し て 耕 起 し た（仙 台 森 林 管 理 署， 私 信）。 盛 土するための試験地を、宮城県仙台市若林区荒浜地内松

工完了時期（耕起工実施区については耕起完了時期）

林 国 有 林 87 林 班

海岸防災林仙台地区第五治山工事

は、 荒浜 8 工区で 2013 年 3 月、 名取 2 工区で 2014 年（荒 浜 8 工 区）（北 緯 38°13.5ʼ、 東 経 140°59.3ʼ） に 設 定

3 月、 名取 10 工区で 2015 年 3 月、 亘理 5 工区で 2014

した（Fig.1a）。また、盛土に対する各種耕起工が盛土

年 4 月であった。いずれの試験地も、林野土壌の分類

内の土壌硬度の鉛直分布に及ぼす効果を評価するため（土じょう部 1976）では未熟土に分類される。盛土のの試験地を、スケルトンバケット式バックホウを用い材料は荒浜 8 工区では主に宮城県大和町から採取した、た耕起工処理区として同県名取市下増田地内台林国有

鮮新～中新世の海成または非海成の半固結堆積物（経林 89 林 班

海 岸 防 災 林 名 取 地 区（ 名 取 10 工 区 ）（ 北済企画庁 1972）、 名取 2、10 工区、 亘理 5 工区では同

緯 38°9.2’、 東 経 140°56.8’） に、 リ ッ パ ー ド ー ザ を 用

県亘理町、山元町等から採取した鮮新～中新世の海成

いた耕起工処理区として同県名取市下増田地内台林国

または非海成の半固結堆積物（経済企画庁 1972）であ有林 89 林班

海岸防災林名取地区（名取 2 工区）（北る。これらは、一般に「山砂」と呼ばれている。本研

緯 38°9.1’、 東 経 140°56.8’） に、 農 業 用 プ ラ ウ と 農 業

究の試験地すべてにおいて、東北地方太平洋沖地震大用サブソイラを併用した耕起工処理区として同県亘理

津波では海水が浸入して浸漬したが、いずれの試験地ーザについてはリッパーのブレード間の幅が 90 cm で

2.1 調査地の概要

町吉田浜の民有林海岸防災林 亘理地区第五治山工事

でも山砂による盛土を施工したため、調査時において（ 亘 理 5 工 区 ）（ 北 緯 38°0.6’、 東 経 140°54.9’） に 設 定

は土壌自体には津波侵入、海水浸漬の影響はないと考した（Fig.1b, c, d）。耕起工処理に関しては、スケルト

えられる。調査地の様子を Fig.2 に示した。荒浜 8 工区、ンバケット式バックホウでは、耕起箇所を踏んで再度

名取 2 工区は盛土造成後に津波被災木の木材チップをTable 1. 試験地の概要および土壌貫入試験の調査ラインの設定方法、調査間隔
Sammary of study sites and study designs.
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Fig. 2. 試験地概況
The berms along the coast in the damaged forest areas.
Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 2016

小野賢二 他

68

地表面に敷設した（Fig.2a, c）。荒浜 8 工区では耕起工

漏れ、飽水処理や透水性試験が実施出来ないことから、がなされていないこともあり、降雨に見舞われると地

400 ml 容円筒で試料は採取したものの、容積重、孔隙

表面に水溜まりが発生しやすい。名取 10 工区、亘理 5

量、三相組成、採取時含水量のみの測定とした。また、工区は木材チップの敷設はなされていない（Fig.2b, d）。

土壌クラスト（土膜）が盛土表面の水溜まり発生に及これらの試験地は、クロマツ苗、またはアカマツ苗がぼす影響の有無について検討するため、盛土表層部で植栽されている（Table 1）。

の粘土や微砂を含む細粒成分（粒径 0.02 mm 未満の成分）の分散率について、種田（1975）に準じて測定した。

2.2 盛土土壌における土壌断面観察および各層位の一得られた結果を解析し、盛土表面に水溜まりが発生す

般理学性分析

る原因を検討した。なお、粒径分析については、海砂

水溜まりが発生する未耕起の盛土および耕起工を施した盛土内における土壌の一般理学的特性を把握する

由来の土砂と比較するため、近隣の貞山堀土手の 0 ～30 cm 深の範囲から土砂を採取して分析に供した。

ために、耕起していない荒浜 8 工区内と、スケルトン
バ ケ ッ ト 式 バ ッ ク ホ ウ に よ っ て 耕 起 さ れ た 名 取 10 工

2.3 土壌硬度測定および盛土内の土壌硬度分布の評価

区 内 に お い て 土 壌 断 面 調 査 を 行 い、Guidelines for soil

本研究では、盛土内部の土壌硬度の垂直的変化を連

description（FAO 2006） に 準 じ て、 土 壌 断 面 情 報 を 記

続的にかつ盛土区画に対して拡がりを持って把握する載した。土壌断面調査では、試坑を行い、土壌断面のために、長谷川式土壌貫入計（ダイトウテクノグリー

代表性を確認している。盛土土壌の一般理学性分析に

ン 株 式 会 社 製； 形 式：H-100SE, 長 谷 川 ら 1984） を 用

供 す る た め、 芝 本 式 土 壌 採 取 用 円 筒（ 大 起 理 化 工 業

いて、ライントランセクト法によって土壌硬度を測定

400 ml 容）にて不撹乱土壌コアを層位ごとに 1 個採取し、各種耕起工を施した盛土について、生育基盤としした。荒浜 8 工区の土壌断面における層厚が薄かったての土壌硬度の分布状況を把握した。盛土の土壌硬度

2A 層 は、 理 学 性 分 析 試 料 は 採 取 出 来 な か っ た。 採 取を 表 す 値 と し て、 長 谷 川（2008） に 準 じ、S 値（cm/した不撹乱土壌コア試料は、河田・小島（1976）に準drop）を用いた。この S 値とは、長谷川式土壌貫入計

じて、一般理学性分析、透水性試験、加圧板法によるにおいて 2 kg の重錘を 50 cm の高さから落下させたと孔隙組成分析、粒径組成分析に供した。荒浜 8 工区のきの一打撃あたりの貫入計先端の直径 20 mm のコーン

土壌断面における C5 層は、400 ml 容円筒では試料がの 土 壌 中 へ の 貫 入 量（cm） で あ る（ 長 谷 川 2008）。S

採取出来なかったので、100 ml 容の採土円筒（大起理

値は小さいほど硬い土壌であることを示している。長化工業）で不撹乱土壌コアを採取し、容積重、孔隙量、谷 川 式 貫 入 計 に よ る 軟 ら か さ（ 硬 さ ） の 評 価 は、 日三相組成、採取時含水量のみ測定した。さらに荒浜 8

本造園学会緑化環境工学研究委員会（2000）の基準に工区の土壌断面における 2C 層は、 津波浸漬前の海浜

準じ、以下の 5 段階で表現した：固結（S 値 ≤ 0.7 cm/の砂で構成されていたことから、円筒の網蓋から砂がdrop），硬い（0.7 < S 値 ≤ 1.0），締まった（1.0 < S 値 ≤Fig. 3. 植栽基盤盛土の掻き起こしに用いた機械類（写真提供：仙台森林管理局）
Machinery used for tikkages in berms.
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

海岸林復旧現場の生育基盤盛土への物理矯正効果の評価1.5），軟らか（1.5 < S 値 ≤ 4.0），膨軟すぎ（4.0 < S 値）。

69

谷川式土壌貫入試験の結果については S 値を用いた

S 値 1.0 cm/drop 以下が 10 cm 以上続いた場合、根の侵等値線図で表した。データの図化には、OriginPro 8.5J

入 が 困 難 と 判 断 さ れ、S 値 4.0 cm/drop よ り 大 き い 場（OriginLab Corp. 2010） を 用 い た。 本 ソ フ ト で は、 直合は乾燥害や支持力低下の懸念がある（長谷川・猪俣

交 座 標 上 に お い て（x, y, z） ワ ー ク シ ー ト デ ー タ に 対2015）。

して三角分割法と線形補間法によって等値線を描画

調査ラインの設定は、荒浜 8 工区については、盛土

し、 さ ら に そ れ を ス ム ー ジ ン グ す る こ と で、 土 壌 硬

内の土壌硬度の不均一性を把握するため 2 m 長のライ度の等値線図を作成している（OriginLab Corp. 2010）。

ン①～③の三本を設定した（Fig.1a）。また、盛土造成

本論では便宜上、盛土の地表面は水平に均されている

後に耕起工を実施した名取 2、10 工区、亘理 5 工区にものとして土壌硬度の等値線図作成を行った。

関しては、耕起に使用したバケットのサイズ（幅や深さ ）（Fig.3a）、 リ ッ パ ー・ サ ブ ソ イ ラ・ プ ラ ウ の ブ レ

3. 結果

ードの間隔や掘削深度（Fig.3b, c, d）を考慮し、10 ～3.1 事業着手初期に造成された未耕起盛土の鉛直断面15 m 長のラインをそれぞれ 1 本設定した。その上で、内の土壌硬度分布

各調査ラインの中で盛土内の耕起効果や土壌硬度分布

荒浜 8 工区に設定した 3 本の調査ライン①～③におの不均一性が捉えられるよう、25 cm または 50 cm 間いて実施した土壌貫入試験の結果から作成した盛土の隔 で（ 名 取 2、10 工 区 の 一 部 で は 各 1 点 150 cm 間 隔

土壌硬度分布を Fig.4 に示した。 いずれの調査ラインの調査点箇所あり）、土壌深度約 100 cm に達するまで、においても、S 値の鉛直断面分布は概ね類似した傾向

土壌硬度分布を測定する貫入試験を実施した（Fig.1b,を示した。 すなわち、 土壌表層部（0 ～ 10 cm 深） でc, d）。貫入試験は、荒浜 8 工区が 2015 年 11 月 13 日、は S 値 > 1.0 cm/drop を示し、「締まった」～「軟らか」

名取 2 工区が同年 2 月 3 日、名取 10 工区が同年 4 月 3

な 土 壌 硬 度 分 布 を 示 し て い た も の の、 そ の 下 の 10 ～日、亘理 5 工区が同年 11 月 12 日に実施した（Table 1）。

40 cm 深 で は S 値 ≤ 1.0 cm/drop で、「 硬 い 」 土 壌 が 分

盛土内鉛直面における土壌硬度の分布を視覚的に把握

布し、さらに 10 ～ 20 cm 深においては、S 値 ≤ 0.5 cm/

して、評価・比較するため、各調査ラインにおける長drop を示す、「固結」 した層状の土層、 すなわち硬盤

Fig. 4. 未耕起盛土の鉛直断面内の土壌硬度分布
X 軸下の赤点は貫入試験箇所を示す
Vertical distribution of soil hardness in non-tilled berm.
Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 2016

小野賢二 他

70が 存 在 し た。 そ の 下 の 60 ～ 80 cm 深（ ラ イ ン ② で は組成と比較すると組成が大きく異なることが明らかと

80 ～ 100 cm 深） に は、S 値 > 1.0 cm/drop で あ る「締なった（Fig.5）。

まった」土壌が層状に存在していたが、その下 80 cm

土壌断面の観察から、土層全体において土壌構造の以 深 に は 再 び S 値 ≤ 0.7 cm/drop を 示 す「 固 結 」 し た

発 達 や 明 瞭 な 層 位 分 化 は 認 め ら れ な か っ た が、C2 層

土 壌 が 層 状 に 存 在 し て い た（除、 ラ イ ン ②）。 以 上 のにおいて青灰色の土壌が層状に観察され、これは滞水結果から、荒浜 8 工区の耕起工未施工の盛土では、土による嫌気環境とその嫌気環境下で土壌微生物が盛土壌深 10cm 以深に比較的厚い堅密な土層が分布し、 そ地表面上の木材チップから供給された溶存有機物を分れ は 100 cm 深 部 ま で 不 均 質 に 存 在 し て い る こ と が 明解する際に同時平行して起こる土壌鉱物中の酸化鉄のらかとなった。こうした傾向は、①～③の 3 本の調査

還元反応に起因したグライ化によるとみられた（Table

ラインで同様であったことから、盛土内部における硬2）。各土層の土壌硬度は堅～すこぶる堅（山中式土壌盤（「固結」した土層）、締まった層の垂直分布位置に

硬 度 計 読 み 値 で 15 ～ 24 mm） を 示 し、 長 谷 川 式 土 壌

いくぶんのズレはあるものの、荒浜 8 工区においては、貫入計における結果と同様の傾向が観察された。一方、

深 さ 8 cm 以 深 で は 全 般 に「硬 い」 ～「固 結」 し た 土

実際に土層から土塊を採取し手で砕いてみると比較的層が広く分布していると推察された。

脆く、砕けやすい性状を持つことが確認された（Table2）。植生由来の生根の存在は断面内に認められなかっ3.2 水溜まりが発生する未耕起盛土の土壌断面の性状た。一方で、盛土造成時に除去しきれなかった被災木と一般理学的特性

枯死根や大量に発生した被災枯死木を砕片化して敷設

荒浜 8 工区の土壌断面調査時における断面情報をした木材チップが土壌表層部に混入している様子が断Table 2 に、 一 般 理 化 学 特 性 デ ー タ を Table 3、 粒 径 組

面 内 に 観 察 さ れ た（Table 2）。 盛 土 の 地 表 面 に 敷 設 さ

成 分 析 の 結 果 を Fig.5 に 示 し た。 造 成 さ れ た 盛土の土

れ た 木 材 チ ッ プ 下 の 土 壌 深 0 ～ 5 cm 深 で は、 板 状 の性 は 壌 質 砂 土 で あ り（Table 2）、 盛 土 工 を 施 し た 層 の構 造 が み ら れ、 そ の 板 状 構 造 面 の 亀 裂 に は Fe3+ の 集

土壌は 7 割程度が砂で、残りの 3 割は細砂以下（粒径

積 に よ る 膠 結 が 層 状 に 形 成 さ れ て い た（Table 2）。 こ

0.2 mm 未 満 ） の 粒 径 成 分 で 構 成 さ れ て い た（Fig.5）。

の構造は重機走行による盛土材料の敷き均しの痕跡と近隣の貞山堀土手から採取した海砂由来の土砂の粒径推察される。盛土内に明瞭な細粒成分の移動集積は観Table 2. 荒浜 8 工区の植栽基盤盛土（造成後 13 ヶ月未耕起）における土壌断面情報と断面写真
表2. 荒浜8工区の植栽基盤盛土（造成後13ヶ月未耕起）における土壌断面情報と断面写真
Descriptions and photos of soil proﬁle in non-tilled berm at Arahama 8 district
Table 2. Descriptions and photos of soil profile in non-tilled berm at Arahama 8 district.
＜土壌断面の様子＞
層位 層深/層厚 断面の記載(cm)
L
12 津波被災木のウッドチップ敷設
C1
0～ 8 にぶい黄褐色(10YR 4/3)、壌質砂土、潤、腐朽小円礫あり、中度の板状構造、砕けやすい、堅(15.4 *)、隙間孔隙あり、孔隙率**1、板状構造水平面に粘土由来の非常に薄いが明瞭な膠結層（コント
ラスト:<1 mm）5層程度あり、根無し、ウッドチップあり、次層位との層界は不規則漸変
C2～ 25 暗オリーブ灰色(2.5GY 4/1)、壌質砂土、潤、腐朽小円礫含む、構造なし、砕けやすい、すこぶる堅(23.8 *)、孔隙なし、孔隙率**1、根なし、次層位との層界は不規則漸変
C3～ 60 褐色(10YR 4/4)、壌質砂土、潤、腐朽小円礫乏し、構造なし、砕け
やすい、堅(17.5 *)、隙間孔隙あり、孔隙率**2、細･小･中根乏し、次層との層界は不規則漸変
C4～ 93 暗灰黄色(2.5Y 4/4)、壌質砂土、潤、礫なし、構造なし、砕けやすい、堅(20.2 *)、隙間孔隙あり、孔隙率**2、根なし、次層位との層界
不規則明瞭
C5～ 98 暗オリーブ灰色(5GY 4/1)、壌質砂土、潤、礫なし、構造なし、砕け
やすい、堅(16.2 *)、隙間孔隙あり、孔隙率**2、被災埋没木（根株）あり、次層位との層界不規則明瞭
2A～ 100 黒色(7.5YR 1.7/1)、壌土、潤、礫なし、構造なし、砕けやすい、堅(15.2 *)、隙間孔隙あり、孔隙率**2、被災埋没木あり、被災木枯死
小根多数、次層位との層界不規則明瞭
2C 100+～暗灰黄色(2.5Y5/2)、砂土、潤～乾、礫無し、構造なし、鬆（しょう）＜板状の構造面に生成した膠結＞(7.4 *)、被災クロマツ埋没根あり*
山中式硬度計で5回測定したものの平均値**
孔隙率とは、全ての大きさの空隙の総体積を意味し、単位面積あたりに占める孔隙面積の割合（％）を目視で判断し記録する。孔隙率1: <2％, 孔隙率2: 2～5％, 孔隙
率3: 5～15%, 孔隙率4: 15～40％（Guidelines for soil description (FAO 2006)参照）。
調査地：宮城県仙台市若林区荒浜 海岸防災林 第8工区
緯度：38ﾟ13'29''，経度：140ﾟ59'16''，標高：4 m asl.
地形：海岸後浜 盛土工施工地，汀線より250 mほど内陸部
調査日：2014年4月28日，調査者：小野賢二

森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

海岸林復旧現場の生育基盤盛土への物理矯正効果の評価

71

Table 3. 荒浜 8 工区の植栽基盤盛土における土壌の一般理学的特性
Soil physical characteristics of non-tilled berm at Arahama 8 district.
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察されなかった。一方で、盛土中に含まれる微砂や粘土などの細粒成分（粒径 0.02 mm 未満）の分散性を分析した結果、水への浸漬の有無で細粒成分の分散量が異なる（水への浸漬なし 0.0 ～ 1.0wt%、水への浸漬あり 0.9 ～ 8.5wt%） こ と、 水 に 浸 漬 し た 場 合 に は 細 粒
成分の分散率が大幅に増加することが明らかとなった（Table 4）。 さ ら に 水 へ の 浸 漬 が な い 場 合 で は 粘 土 採
取時に懸濁水の上澄みにほとんど濁りが見られなかったものが、水への浸漬によっていずれの試料の上澄みにも濁りが確認された。但し、既述した細粒成分の分散率と比べると、粘土の分散率（0 ～ 42%）に関して
は水に浸漬した効果はそれほど明確には表れなかった（Table 4）。
盛 土 土 壌 の 一 般 理 学 的 特 性 に 関 し て は、 滞 水 が 疑
われた C2 層のうち、 青灰色を呈していた土層部分とその下層に位置する C3 層上部は、 飽和透水係数がそれ ぞ れ 15、 お よ び 23 mm/h で あ り、 透 水 性 が 低 か った（Table 3）。 容 積 重 は、C1 ～ C4 層 で 1.5 Mg/m3 以
3上 の 値 を 示 し、 特 に C1、C2 層 で は 1.6 Mg/m 以 上 と著しく高かった（Table 3）。盛土の全孔隙量は 38 ～ 50

Fig. 5. 荒浜 8 工区の盛土の層位ごとの粒径組成
海砂は同試験地近隣の貞山堀脇土手の元地盤より採取した。
Soil proﬁle of particle size compositions in berm at
Arahana 8 district.

Table 4. 荒浜 8 工区の植栽基盤盛土における表土の微砂および粘土の分散性＊1
Dispersibility of ﬁne soil particles in topsoils in non-tilled berm at Arahama 8 district.
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Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 2016

小野賢二 他

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vol% の範囲にあったが細孔隙量に対して粗孔隙量は全 般 に 少 な か っ た。 特 に、C1、C2 層 で は 粗 孔 隙 量 が3.3 各種耕起工を実施した盛土の鉛直断面内における土壌硬度分布10vol% 以下であり、著しく低かった（Table 3）。こう

海岸防災林の生育基盤として盛土を造成した後、スした孔隙組成を背景として、盛土の三相組成は固相率

ケルトンバケット式バックホウ、リッパードーザ、おが 50vol% 以 上 で あ り、 土 壌 が 密 に 詰 ま っ て い る こ と

よび農業用プラウとサブソイラを用いた耕起工を実施が示された（Table 3）。最大容水量は C3 層上部を除いした盛土の鉛直断面内における土壌硬度分布を Fig. 7てほぼ全孔隙量に匹敵した。最小容気量はマイナス値に示した。貫入試験の結果から、耕起工を実施したいを示していたが、いずれもほぼゼロ付近の値を示した。

ずれの盛土においても、断面内で S 値≤ 1.0 cm/drop が最小容気量が多少なりともマイナス値を示したのは、10 cm 以上の厚さで、鉛直方向に連続する箇所が存在

飽水処理によって盛土土壌が膨潤したことに起因したしている様子が把えられた。名取 10 工区の 11 ～ 13 m

結果と推察された。特に容積重が高く、土壌が著しく地点の深さ 10 ～ 50 cm 深でみられる S 値≤ 0.7 cm/drop

密に詰まっていた C1 ～ C4 層について、加圧板法によを示した「固結」部分は、木材チップが地表面に仮置

っ て 作 成 し た pF － 水 分 曲 線 を Fig. 6 に 示 す。 素 焼 き

きされていた箇所に相当し、耕起未施工箇所を示して板処理において粗孔隙とされる孔隙の吸引圧は pF 2.7

いる（Fig. 7a）。また、名取 2 工区、亘理 5 工区の盛土以下であるが、加圧板法により求められた pF 2.7 以下

内には、S 値≤ 1.0 cm/drop を示す、細い筋状の「硬い」に 相 当 す る 粗 孔 隙 量 は 7 ～ 14vol% と 算 出 さ れ た。 ま～「固結」箇所が認められた（Fig. 7b, c）。これは、リた、重力水に相当する pF 1.8 以下（日本土壌肥料学会

ッパーやサブソイラのブレードが引っ掻き残した痕跡

土壌標準分析・測定法委員会，2004）の孔隙量は 5 ～と考えられる。その一方で、いずれの耕起工施工盛土

12vol% と算出された。pF 1.8 以下、および 2.7 以下ににおいても、土壌断面内のかなりの面積を占める箇所

相当する孔隙量は、 特に C1、C2 層で、 それぞれ 5.6、が「軟らか」と判定され、スケルトンバケットやリッ5.4vol%、および 10.6、7.2vol% を示し、著しく低かっ

パー、農業用プラウ、サブソイラなどのブレードによた（Fig.6）。

って盛土断面内が掻き起こされ、柔軟化した様子が確認された。さらに、いずれの耕起工施工箇所においても、 耕 起 完 了 か ら 1 ～ 20 ヶ 月 を 経 過 し て い た に も か
かわらず、盛土断面の多くの部分が「軟らか」と判定され、それが調査実施時においても持続されている様子が捉えられた。また、事業着手初期に造成された未耕起盛土で発生しているような長期にわたる水溜まりの存在も認められなかった。各耕起工による最大掘削
深度は、盛土鉛直断面内における土壌硬度分布の様子（Fig. 7）から鑑みて、それぞれ、スケルトンバケット
式 バ ッ ク ホ ウ で 70 cm、 リ ッ パ ー ド ー ザ で 60 cm、 農業用プラウとサブソイラの併用で 55 cm 程度と推定された。ここで推定された最大掘削深度は各種機材のバケット長およびブレードの掘削深（Fig. 3）と良く対応していた。
スケルトンバケット式バックホウによる耕起工では、耕起が施工された箇所の盛土内部のほぼ全面で S
値≥ 1.0 cm/drop となり、耕起された盛土全体が概ね柔軟 に 耕 起 さ れ て い る こ と が 確 認 さ れ た（Fig. 7a）。 一方、木材チップの仮置き場となって耕起工の未実施箇所 と な っ た 調 査 ラ イ ン 11 ～ 13 m 地 点 の 10 ～ 60 cm
深における土壌硬度は S 値≤ 0.5 cm/drop であった。さらに掻き起こされた盛土内にも S 値≤ 1.0 cm/drop を示す箇所が散見され、スケルトンバケットで崩しきれな
かった土塊が残っていること、それらの土塊の間に耕Fig. 6. 荒浜 8 工区の盛土の pF- 水分曲線
Soil water contene characteristic curves in berm at
Arahama 8 district

起工によって生じた亀裂や隙間が存在している実態が推察できた（Fig. 7a）。例えば、ライン 3 ～ 4 m 地点の
深さ 40 cm や深さ 70 cm の「硬い」～「固結」のブロ
ック塊は、バケットで崩しきれなかった土塊と考えら
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

海岸林復旧現場の生育基盤盛土への物理矯正効果の評価

Fig. 7. 各種耕起工施工後の盛土の鉛直断面内の土壌硬度分布
X 軸下の赤点は貫入試験箇所を示す。
Vertical distribution of soil hardness in berm tilled by various machhinary.
Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 201673

小野賢二 他

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Table 5. 名取 10 工区の植栽基盤盛土（掻き起こし工実施後 3 ヶ月）における土壌断面情報と断面写真
Descriptions and photos of soil proﬁle in tilled berm at Natori 10 district䠘ᅵተ᩿㠃䛾ᵝᏊ䠚
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れ、 そ の 間 の 50 ～ 60 cm 深 の「 軟 ら か 」 に 準 ず る 部

防災機能の確保を図る観点から、従来から海岸防災林

分は、土塊間の隙間と推察される。ブロック状の土塊が果たしてきた保安林としての災害防止機能（飛砂防の間に亀裂状の孔隙が散見する様子は、土壌調査の際

止、防風、潮害防備、防霧など）に加え、津波に対すに作成した調査坑断面でも、明瞭に観察することが出る被害軽減効果も考慮して、復旧、再生が実施されて来た（Table 5）。リッパードーザによる耕起工では、リいる（仙台森林管理署 2014）。この海岸防災林の復旧、ッパーのブレード長が 90 cm で、実測の掘削深度が 60 cm

再生は、被災した林帯をできるだけ可能な範囲で原形であることから、耕起は比較的深部まで達しているよう復旧することを基本として進められている。 しかし、すが見られたが、一方でブレードの間隔が 90 cm と 比復旧事業地の一部、具体的には防潮堤の後背地などの較 的広いこと、ブレード幅（厚さ）も 10 cm であるこ

地盤高が低く相対的に地下水面が高い箇所や津波によとから、往路と復路で爪の間に爪が入るよう層耕箇所をって地盤そのものが流亡してしまった箇所、地震によずらし往復して盛土を耕起しても引っ掻き残された箇所って地盤沈下した箇所では、地下水の影響を除去するが盛土内で筋状に残る様子が捉えられた（Fig. 7b）。

ために盛土して嵩上げする必要がある。そうした箇所

農業用プラウとサブソイラによる耕起工では耕起残

では、 海岸防災林の生育基盤として盛土工を実施し、しの痕跡が筋状に確認出来た。また、農業用の機械で植栽がなされている（林野庁 2015a）。この生育基盤のあることから耕起の有効深度がほかの工法に比べて浅造成は運土、搬入、盛土、土寄せ、敷き均し、整地な

い 傾 向 が 確 認 さ れ た が、 一 方 で 表 層 部（ 深 さ 0 ～ 20

どの作業から構成され、ダンプトラックやバックホウ、

cm）は他の工法に比べて満遍なく軟らかとなっていた

ブルドーザなどが用いられる。このような土木的観点（Fig. 7c）。

から造成された生育基盤は、樹木の生育にとって、土壌の固結や透水通気不良などの極めて不良な土壌物理
4. 考察

4.1 生育基盤盛土工施工上の問題点
海岸防災林の復旧にあたり、林野庁では、沿岸域の環境となることが多い（長谷川 1985）。本研究で調査対象とした荒浜 8 工区も例外では無く、生育基盤内部には S 値が 1.0 cm/drop 以下の硬い土層が土壌断面に広森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

海岸林復旧現場の生育基盤盛土への物理矯正効果の評価

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範に存在した（Fig. 4）。更には 10 ～ 30 cm の深さ、お粘土化に因らずとも降雨により分散した細粒成分が土

よび Line ①、③には 80 cm 以深に 0.7 cm/drop 以下の「固壌孔隙を埋めたことが原因である可能性が課題として結」した硬盤が層状に存在することも確認された（Fig.

残った。今後、他の土壌の分散性との比較や盛土地表4）。 こ の よ う な「 固 結 」 し た 層（C2、C3 層 上 部 に 相層における土粒子の微細な集積痕をもっと詳細に捉え当）では、全孔隙量に対して粗孔隙量が低い傾向を示られるような試料採取、調査、分析を実施して継続しし（Table 3、Fig. 6）、透水係数も低い傾向にあった（Tableて検討することが必要となると考えている。

3）。長谷川（1985）は、こうした固結層の形成は、低接地圧のブルドーザで繰り返し整地された箇所で見ら

4.2 耕起による土壌改良工が盛土内の土壌硬度鉛直分れる現象としている。 また、80 ～ 100 cm 深の深部に布に及ぼす効果とその有効性みられた固結層は、運土～整地の作業が何回か（本調

生育基盤盛土における土壌硬化や緻密化、地表面へ査における固結層の観察結果からは、地表から 100 cmの水溜まりの発生は、 圧密による土壌の液相・気相、深までの造成では少なくとも 2 回）に分けて行われた

すなわち、孔隙割合の減少と、それに伴う固相割合のことを示唆しており、各作業時におけるその時の盛土

増加、さらに透水性が低くグライ化が生じるような土

地表面において、その都度「固結」した層が形成され層の存在に起因しているものと考えられた（Table 3）。

たものと考えられる。以上から荒浜 8 工区における堅

よって、これらの解消には土壌の物理矯正が基本とな

密でかつ透水不良な土層の存在は、締め固めによる土る。つまり、水溜まりの解消には、土壌の孔隙率の増

壌孔隙の縮小化、そしてその量の減少に起因した可能加や亀裂の作成により、圧密を解消し、より高い透水性が示唆された。このような土地造成における生育基性を確保するための作業が有効である。仙台森林管理

盤の土壌物理性の不良化は、多摩ニュータウンの建設

署は、各現場の状況や各工区の施工者の実情に合わせや 大 阪 万 博 跡 地 開 発 に お い て 指 摘 さ れ て き た（ 森 本て、スケルトンバケット式バックホウやリッパードー

1985， 矢橋・金光 1985，1987）。 今回のような大規模

ザ、あるいは農業用機材を活用して、硬く締め固まっな造成によって造られた生育基盤における土壌物理性

た生育基盤盛土に対して耕起工を実施し（Fig. 3）、生は、植栽木の根系発達や活着、生育に影響を与えるも育基盤の水溜まりの解消や植栽面の柔軟化を図っていのであることから、生育基盤盛土工の施工においてはる（伊藤 2015，村上 2015）。

盛土そのものを締め固めないように留意し、盛土上面

土壌物理性の矯正作業、すなわち、生育基盤の土壌には重機を乗せずにバックホウのバケットで盛土表面改良として行われる耕起工には、一般に普通耕、深耕、の地均しを行うだけにするなど、盛土造成の仕方に工混層耕がある（国土交通省都市局公園緑地・景観課緑夫を加える必要がある。

地環境室 1999）。普通耕は農業用トラクタにアタッチ

なお、 海水に浸漬した土壌では、 過剰な Na イオン

メントを付けて行われるもので、耕耘深度は 30 ～ 50

が 付 加 さ れ る こ と で、 土 壌 内 の 粘 土 中 の 陽 イ オ ン がcm 程 度 と 比 較 的 浅 め と な る。 本 研 究 で は、 農 業 用 プ

Na イオンと交換することで、分散しやすくなり（取出・ラウやサブソイラを用いた耕起工が相当する。深耕は中野 1991）、それらが下層土へと移動して集積するこ

固結した下層土を破砕してブロック状の土塊にして土とで、土壌孔隙の目詰まりを誘引し、土壌の透水性を壌孔隙を造り、透水通気性を改善するもので、本研究著しく低下させることが知られている（Donald 2003）。

ではスケルトンバケット式バックホウやリッパードー

本研究対象地の荒浜 8 工区では、盛土内に細粒成分（粒ザによる耕起工が相当する。混層耕は、深耕によって

径 0.02 mm 未満の微砂や粘土）の移動集積は観察され出来た大小ブロック状の土塊を更に細かくする作業をなかった。盛土土壌の土壌 EC および Na 飽和度は塩類言い、これにより吸収根の発達域を拡大し、また表層土壌化が問題となるレベルにはなく（データ未公表）、と下層の土壌の連続性を高めることを目的として実施

粘土の分散性が増すほどの Na 付加はない。 そのためされるものである。

Na 付加により粘土が分散しやすくなったことによる目

本研究では、スケルトンバケット式バックホウやリ詰まりは透水性低下要因ではないと考えられた。ただッパードーザ、農業用プラウおよびサブソイラをそれし、完全分散させた時の分散率を 100% とし、それをぞれに用いた耕起工処理により、いずれの盛土も、各基準とした水に対する細粒成分の分散率は浸漬後にお機材のバケットおよびブレードが及んだ深度においていて 25 ～ 96% で、高い分散性を示した（Table 4）。こ

固 結 層 が 破 砕 さ れ て、 軟 ら か と な っ た こ と を 確 認 しの結果は、雨水などの浸入によって盛土内の土粒子のた（Fig. 7）。スケルトンバケットは、バックホウのア

分散性が時間経過とともに増加することを示唆し、そーム先端部に取り付けるバケットの底部が粗い網目状の高い土粒子の分散性が盛土表面への湛水発生に強くになっており、土塊の破砕や石礫の篩別に有効とされ影響している可能性があることを示している。本件にて い る。 名 取 10 工 区 に お け る ス ケ ル ト ン バ ケ ッ ト 式

関して本研究では明確な結論を導くことが出来ず、依バ ッ ク ホ ウ に よ る 耕 起 で は、 未 耕 起 箇 所（ 調 査 ラ イ

然 と し て、 盛 土 表 面 に お け る 水 溜 ま り の 発 生 に は Naン 11 ～ 13 m 地点）を除いて深さ約 70 cm までの盛土

Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 2016

76

小野賢二 他

内部の全面が深耕された（Fig. 7a）。未耕起箇所では、された結果である。表層の耕起箇所はプラウによって「固結」した土層が 10 ～ 60 cm 深に 50 cm の厚さで存

細 か く 砕 土 さ れ た こ と が 推 察 さ れ る（Fig. 7c） た め、

在していることが確認出来たこと（Fig. 7a）から、耕工事直後は軟らかすぎる（国土交通省都市局公園緑地・

起による改善工の前は、荒浜 8 工区と同様に、盛土造

景観課緑地環境室 1999）ので、特に降雨後の立ち入り成の最終段階においてブルドーザなどによる地均し作

は困難となることに留意しなければならない。

業が実施されたことが類推された。また 80 cm 以深で以上から、生育基盤として求められる有効土層深には、 耕 起 箇 所、 未 耕 起 箇 所 と も に S 値 1.0 cm/drop 程

も よ る が、50 ～ 90 cm 深 を 対 象 と し た 物 理 矯 正 法 と度であること（Fig. 7a）から、地均しによる転圧は上して、仙台森林管理署が実施しているスケルトンバケ層部にのみ限定されるものと推察された。 あるいは、ット式バックホウやリッパードーザ、あるいは農業用

名 取 10 工 区 に お け る 盛 り 土 造 成 に お い て は、 深 部 で機材を活用した耕起工は、生育基盤の水溜まり発生のは一回の盛土材料の搬入～整地にかかる盛土の敷厚が解消や植栽面の柔軟化を図るのに、効果的であること

100 cm の厚さに至るほどの厚さで行われたため、「固が明らかとなった。また、いずれの耕起工も、耕起工結」した層が形成されず、一方、浅部では敷厚が薄く、完了から 1 ～ 20 ヶ月を経過していたにもかかわらず、形を整えながらの作業を実施したため、地表面におい盛土が軟らかであることが確認され、耕起工の効果がてはより締固まりやすい傾向が盛土断面に表れた可能持続していることも明らかとなった。

性 が 考 え ら れ た。 こ れ ら の こ と か ら、 名 取 10 工 区 においてはスケルトンバックホウを用いた深耕による土5. おわりに壌 の 物 理 矯 正 効 果 は 概 ね 60 ～ 70 cm 深 で あ る こ と が東日本大震災大津波で被災した海岸防災林に対する確認できた。リッパードーザは、ブルドーザ後部にツ

復 旧・ 再 生 事 業 は、 平 成 23 年 7 月 に 政 府 に よ り 策 定

メ状のアタッチメントを装着したもので、土壌改良にされた「東日本大震災からの復興の基本方針」に基づ

おいては心土破砕に用いられる。名取 2 工区で用いらいて取り組まれている。この大津波では海岸防災林がれたリッパードーザによる耕起工も深部（60 ～ 70 cm

一定の津波被害の軽減効果を発揮したことが確認され深 ） ま で 深 耕 さ れ た（Fig.7b）。 リ ッ パ ー の ブ レ ー ド

たことを踏まえ、海岸防災林の整備は津波に対するハ間の隙間による引っ掻き残しの筋状痕跡も確認できた

ード・ソフト施策を組み合わせた「多重防御」の一つ（Fig.7b）が、これは日本造園学会緑化環境工学研究委として位置付けられている。そのため、海岸防災林の員会（2000）の基準に照らし合わせると、S 値 0.7 cm/

再生には、 被災前から具備した機能を強化する形で、drop 以下が 5 cm 以上、あるいは 1.0 cm/drop 以下が 10津波に対して耐性があり効果的な新世代の海岸防災林

cm 以 上 の 土 層 が 連 続 的 に 層 状 と な っ て 存 在 す る わ けとしての期待が込められている。

でないことから、生育基盤としては問題のないレベル

本研究により、再生事業の中で造成された生育基盤であると考えられる。このことから、往復して耕起す

盛土における水溜まりの発生原因が類推され、さらにることで、名取 2 工区における深耕の効果は、リッパ

その土壌物理矯正法としての耕起工の有効性が示され

ーのブレードが届いた深度に関しては十分であることた。この成果は、生育基盤としての盛土工を伴う再生が示された。亘理 5 工区の農業用プラウおよびサブソを技術的により確実にする成果の一部となるものであイ ラ に よ る 耕 起 工 も 盛 土 内 の 50 ～ 60 cm 深 ま で 軟 らり、政府による「東日本大震災からの復興の基本方針」

か く な っ て い る こ と が 確 認 さ れ た（Fig. 7c）。 サ ブ ソ

および「東日本大震災に係る海岸防災林の再生に関すイラの効果として、土壌表層から 50 cm 深までは S 値る検討会」報告書における今後の再生の方針に応える≥ 2.0 を連続して示す垂直方向の亀裂が確認され、そのことが可能になるものと考えられる。さらに、林野庁

亀裂の先端部に当たる 50 ～ 60 cm 深の部分には、S 値の復興事業の促進にも貢献しうるだろう。

≥ 2.0 を 示 す、 孔 隙 径 10 cm 程 度 の 管 状 孔 隙 が 形 成 さ
れ て い る よ う す も 散 見 さ れ た（Fig. 7c.; 例 え ば、1.5、謝辞

2.5、6.5、7.5 m 地点などの 50 ～ 60 cm 深の部分）。亘本研究の遂行や本報文の取り纏めにあたり、国立研

理 5 工区では農業用プラウ＋サブソイラの施工方向に

究開発法人森林総合研究所東北支所

対し、直交するライン方向で土壌硬度測定線を設定し本研究における試料調製、実験補助などにおいて多大たことから、既述の管状孔隙は水平方向に伸びている

なるご協力を、また、同支所長

ことが推察され、これらは暗渠の役割を果たすことが環境研究グループ長推測される。以上より、サブソイラの効果が及んだ土ご指導を頂いた。本研究の実施にあたり、東北森林管

壌 深 度 は 50 ～ 60 cm 深 と み ら れ た。 プ ラ ウ に よ る 効

理局および仙台森林管理署には試験地の提供、研究協

果は 0 ～ 20 cm 深における S 値 4.0 以上の膨軟な性状

定締結、海岸防災林再生事業に係る情報提供等でご協を示している土層部で認められた（Fig. 7c）。これはプ力頂いた。これらの方々に深く感謝の意を表する。

ラウによって 20 cm 厚の表土が掻き起こされて、反転澤井恵子氏には

駒木貴彰氏、同森林

篠宮佳樹氏には懇切なご助言、

本研究は、森林総合研究所運営費交付金「Ｆ２１Ｓ
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

海岸林復旧現場の生育基盤盛土への物理矯正効果の評価

２６：再生における盛土土壌の湛水原因の解明と改

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78

Evaluation of the berms built on the Restoration of the Mega-TsunamiDamaged Coastal Forests―Comparison with the effects of soil-scratching as a soil physical correction
method among the various types of machinery.
Kenji ONO1)*, Akihiro IMAYA2) 3), Kiyomi TAKANASHI4) and Tomoki SAKAMOTO1)
Abstract
To restore coastal forests heavily damaged by the tsunami following the Great East Japan Earthquake of March
2011, the Forestry Agency of Japan has been building berms along the coast in the damaged areas. These berms
use sand (loamy sand) brought from adjacent hill areas as a growth base in which the seedlings of domestic tree
species are planted. However, in these growth bases, soil surfaces are often covered with water because bulldozing
and other heavy machinery has caused compaction of the soil, leaving it susceptible to submersion. The submersionof soils in water is problematic because of the potential for these conditions to interfere with the restoration ofcoastal forests. The aims of this research are to elucidate the cause of water stagnation in berms, and to evaluate the
efﬁcacy of countermeasures to combat water stagnation in these soils. Soils in berms at reforestation areas in Sendai
are generally quite hard and dense, having no (massive) structure where the entire soil horizon appears cemented
and very low water permeability. Some proﬁles have gley horizons in topsoil, caused by the reduction of Fe3+ underanaerobic conditions. We compared the effects of countermeasures on berms in these areas among the several
types of tillage carried out using following machinery; the backhoe with a skelton-bucket, ripper-dozer, and plow/
subsoiler. Soil hardness on berms decreased in all cases, although the passage times after execution of tillage weredifferent (1- to 20-months). These ﬁndings indicate that the tillage for berms as a growth base were quite effective
countermeasure at the depth of cultivated-soils and that the effects of them were kept up for at least 20-months.
Key words : berm building, restoration of damaged coastal forests, vertical distribution of soil hardness, soil-scratching,physical correction effect, the tsunami following the Great East Japan Earthquake of March 2011

Received 3 June 2016, Accepted 29 September 2016
1) Tohoku Research Center, Forestry and Forest Products Research Institute (FFPRI)
2) Forest Soil Department, FFPRI
3) Forestry Division, Japan International Research Center for Agricultural Sciences
4) Sendai District Forest Ofﬁce , Tohoku Regional National Forest Ofﬁce, Forest Agency* Tohoku Research Center, FFPRI, 92-25 Nabeyashiki, Shimokuriyagawa, Morioka, Iwate, 020-0123 JAPAN; e-mail: don@ffpri.affrc.go.jp
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

「森林総合研究所研究報告」(Bulletin of FFPRI) Vol.15 No.3 (No.439) 79 - 80 September 2016

79

ノート（Note）
Observation of egg incubation by a founding queen of the hornet
Vespa analis (Hymenoptera, Vespidae) with thermography
Shun’ichi MAKINO 1)*
Key words: social wasp, embryo nest, thermoregulation, heat production, pre-emergence stage
Social wasps, particularly of the subfamily Vespinae (hornets
and yellow jackets), often cause sting incidents among people
engaged in forestry or recreation activities in the forests. However,vespine wasps are important predators of insects, including forestor agricultural pests (Edwards 1980, Matsuura and Yamane 1990).
Therefore, information on their biologies is indispensable to assess
their negative and positive effects on ecosystem services.
Nests of temperate vespine species are initiated in the springby single mated queens (founding queens). It takes 30–50 days
from nest initiation to the emergence of the ﬁrst batch of workers
in the Japanese species (Matsuura and Yamane 1990). This period,
known as “pre-emergence stage,” is critical for the reproductive
success of the founding queen, because approximately 50% of theinitiated nests are abandoned or destroyed during this stage forvarious reasons (Matsuura and Yamane 1990). Therefore, it would
be advantageous to the founding queen if she could shorten the
duration of the pre-emergence stage by accelerating the hatchingof eggs that produce workers.
One possible way for the founding queen to accelerate
the hatching of eggs is to produce heat and warm the eggs.
The founding queens of Vespa simillima and Dolichovespulamaculata have been demonstrated to produce heat by studies inwhich temperatures inside pre-emergence nests were measured
with thermistor thermometers (Makino and Yamane 1980, Steinand Fell 1994). Furthermore, Makino and Yamane (1980) foundthat temperatures of cell walls, to which the eggs were attached,increased by 2.5–4.0ºC when a V. simillima founding queen coiled
herself around the pedicel of the comb (Fig. 1). This behavior, or“curling” (Makino and Yamane 1980), has been recorded among

Envelope sheet

various vespine species. The above observations strongly suggestthat vespine founding queens incubate eggs by transmitting theheat that they produce. However, it remains unclear whether theeggs are really warmed, because the eggs are so small and fragile
to measure their temperatures using a contact thermometer. In
addition, the body parts responsible for heat production remain
to be determined in vespine queens, although the mesosoma that
contains strong ﬂight muscles is the most probable heat source as
demonstrated in bumblebee queens that also produce heat in earlynests (Heinrich 1972).
Thermography would show the heat distribution in the nest
including the eggs and the founding queen without using a contact
thermometer. Therefore, using thermography, I observed thetemperatures of the body surfaces of the founding queen and how
those of the cell walls and eggs changed with her behavior in apre-emergence nest (i.e., the nest before worker emergence) of thehornet V. analis.
I selected an early pre-emergence nest for the thermographic
observation in the arboretum of Hokkaido Research Center,
Forestry and Forest Products Research Institute (HRC, FFPRI:
43.0ºN, 141.4ºE), in Sapporo, Japan, in June 2013. Pre-emergencenests of V. analis are composed of a single small comb and asingle envelope sheet which is flask-shaped when completed(Matsuura and Yamane 1990). The nest used for the study was
made on a twig of shrub at a height of 60 cm above the groundcovered with short herbaceous plants; the envelope sheet was
still incomplete so that the comb was visible through the large
opening (entrance). The thermographic images of the founding

Metasoma

Egg

Mesosoma
Head

Comb
Fig. 1. A nest of Vespa analis in the pre-emergence stage. The
founding queen is curling herself in the roof of comb.
Envelope is partly removed to show the interior.

Fig. 2. Thermographic image of the founding queen of Vespa
analis walking on the comb.
Fig. 2

サーモグラフィーを用いたコガタスズメバチ創設女王による抱卵行動の観察牧野俊一 1)*
Fig. 1
Received 30 May 2016, Accepted 9 August 2016
1) Center of Biodiversity Study, Forestry and Forest Products Research Institute (FFPRI)* Center of Biodiversity Study, FFPRI, 1 Matsunosato, Tsukuba, Ibaraki, 305-8687, Japan; e-mail: makino@ffpri.affrc.go.jp
森林総合研究所生物多様性拠点 〒 305-8687 茨城県つくば市松の里１

Egg incubation by a hornet queen
MAKINO, S

80

Temperature of egg (ºC)

28
26
24
22
20
18
16
14
19:57

Fig. 3. Sequential thermographic images of the comb (19:58–
20:02, June 21). Numbers in the images show elapsed
time in seconds from the beginning of the curling
behavior of the queen. Air temperature was 12.6 ºC at
20:00.
queen and nest were obtained on June 20 (19:00–20:00), 21(19:50–20:10), and 22 (16:00–18:00) with Thermoshot F30 (NECAvio). The thermographic camera was placed under the nest, andimages inside the nests were taken through the nest entrance that
opened downward. Surface temperatures of cells, eggs, and thefounding queen were determined from the obtained images using
the software “NS9200LT” that came with the camera. The nest had
21 cells on June 20 and 21, and 22 cells on June 22; all immaturesin the nest were eggs on June 20 and 21, while ﬁrst instar larvae
appeared in the central three cells on June 22. Air temperatures ata height of 1.5 m above the ground were also recorded every hour
by a meteorological observation system near the arboretum.
Temperatures of the body surfaces of the founding queen
constructing the nest envelope or walking on the comb werehighest on the mesosoma (Fig. 2): 30.8–35.4ºC (air temperatures:
13.7–14.1ºC) and 28.3–34.1ºC (air temperatures: 12.5–15.0ºC) on
June 20 and 22, respectively. While the temperatures of the headand metasoma were also higher than air temperatures, they werealways lower than those of the mesosoma by approximately
6–10ºC. This demonstrates that the mesosoma is the primary

Cell wall temperature (ºC)

30

19:59

20:01

20:03

Time (hh:mm)
Fig. 5. Changes in the surface temperature of an egg in a central
cell read from thermographic images (June 21). Air
temperature was 12.6ºC at 20:00. Solid and open circles
are as in Fig. 4.

source of heat as expected.
Sequential images in Fig. 3 show how the temperatures ofcell walls changed with the behavior of the founding queen.
Temperatures of the cell walls of central cells, but not of peripheral
ones, immediately began to rise when the founding queen moved
to the roof of the comb and curled herself around the pedicel. Fig.
4 shows the changes in the temperature of a cell wall in the central
part of the comb; it began to rise when the queen moved from theundersurface of the comb to its roof and was maintained between
28ºC and 29ºC, while she was performing “curling,” whereas itsoon declined when she quit the behavior and descended from the
comb roof. Temperatures of the egg surface also increased whenthe queen performed “curling” (Fig. 5).
These observations with thermography clearly demonstratethat the founding queen of V. analis warms eggs, at least thosein the central cells, by transmitting the heat produced in themesosoma in the early stage of nesting. Further study is warranted
to understand to what extent the incubation period of eggs isshortened by this behavior.
I thank Hirofumi Hirakawa and Katsuhiko Sayama of HRC,FFPRI for their help in the study.

28
26
24
22
20
18
16
14
12
10
19:10

19:20

19:30

19:40

19:50

20:00

Time (hh:mm)
Fig. 4. Changes in the temperature of a point on a cell wall in
the center of comb read from thermographic images(June 20). Air temperature was 14.1ºC at 19:00
and 13.7ºC at 20:00. Solid and open circles showtemperatures when the queen was performing curling
behavior and those when she was walking or staying on
the comb, respectively.

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「森林総合研究所研究報告」(Bulletin of FFPRI) Vol.15 No.3 (No.439) 81 - 90 September 2016

81

研究資料（Research record）
現存する「立田山ヤエクチナシ」の由来および特徴
宮崎 寛１）、金谷 整一２）＊、河原畑 濃１）、松永 順２）、松永 道雄２）
要旨1920 ～ 1929 年に熊本市の立田山で 9 個体の八重咲きのクチナシ「ヤエクチナシ」が発見された。
この自生地の一部は、1929 年に国指定天然記念物「立田山ヤエクチナシ自生地」とされており、現在では森林総合研究所九州支所の立田山実験林に含まれる。戦後、ヤエクチナシは伐採や盗掘等で絶滅したと考えられていたが、1969 年に 1 個体が再発見された。しかし、この個体も数年後に消失した一方で、発見者あるいは発見場所にちなんだ「浅井系」、「西岡系」および「拝聖院系」が生息地（自生地）外で保全されている。今後の遺伝資源保全の観点から、これら 3 系統について配布先
および現状、 形態的特徴等を整理するため、 聞き取り調査および文献調査を実施した。 その結果、いずれの系統も、 複数の配布先が確認され、 多くのヤエクチナシは立田山周辺に植栽されていた。
また、花冠の形状および開花期は、「浅井系」と「西岡系」は類似したが、「拝聖院系」は異なっていた。今後は遺伝解析を実施し、各系統の整理および自生地に生残しているかもしれない個体の探索を進めていくことが重要であることを指摘した。
キーワード：立田山、ヤエクチナシ、生息地（自生地）外保全、国指定天然記念物、森林総合研究所九州支所
1. はじめにナシは、中国原産で全体的に葉や花が小さいコクチナシ

1920（大正 9）年 7 月、第五高等学校（現：熊本大学）（G. jasminoides var. radicans）や、中国産のクチナシがヨ植物学研究室教授の浅井東一博士は、研究室に持ち込まーロッパに渡って改良され、大きな花をつけるオオヤエ

れた立田山に自生するクチナシ（Gardenia jasminoides）

クチナシ（セイヨウヤエザキクチナシあるいはセイヨウの切り花に混じっていた八重咲きの花を目にして、自然

クチナシとも呼ばれる）である（佐竹ら 1989）。したが発生した野生の八重咲き個体かもしれないとの想いをって、わが国特産の八重咲きのクチナシは、ヤエクチナ

いだき、10 年におよぶ現地調査の末に八重咲きの 9 個

シ以外にはない。

体（一部は果実を付ける）の存在を明らかにした（Asai

ヤエクチナシは、立田山における野生のクチナシ（一1929, 吉岡ら 2013）。この八重咲きのクチナシは「ヤヘ重）の少数の個体の突然変異により発生し、八重咲きのクチナシ（G. jasminoides var. ovalifolia）（原文ひらがな表形質が受け継がれたものと考えられているが、発見され記、以下「ヤエクチナシ」）」として公表された（中井・たヤエクチナシの開花個体から採取された種子は、ク

小泉 1927）。和名および学名については、「ヤヘクチナ

チナシとの交配によるものかどうかは明らかではないシ（ハ ナ ク チ ナ シ）（G. jasminoides form. ovalifolia）（原（Asai 1929, 吉岡ら 2013）。このような突然変異を生ずる

1952）」、 あ る い は「 ヒ ゴ ヤ エ ク チ ナ シ（G. jasminoides

環境の保全を図るべく、1929（昭和 4）年に「立田山ヤ

form. asaiana）（原文ローマ字表記）（Maeda 1955）」とのエクチナシ自生地（面積：0.54ha）」として国指定天然記載もあるが、本報告では原（1952）にしたがった。な

記念物とされた（三好 1929, 熊本県教育委員会 1960）。

お、地元の熊本では「立田山ヤエクチナシ」の呼び名で天然記念物指定後のヤエクチナシについては、熊本大学

市民に親しまれている。

理学部の浅井研究室で助手を務めた前田が 1949（昭和

ところで、クチナシは、本州（静岡県以西）から沖縄、

24） 年に Asai（1929） が発見した同じ場所で八重咲き

中国、インドに分布するアカネ科クチナシ属の常緑低木のクチナシを採取したとの報告があるが（Maeda 1955）、

であり、花冠は普通 6 裂（ときに 5 ～ 7 裂）し一重であ

一般的には第二次世界大戦中の全山伐採により，自生地る（佐竹ら 1989）。葉および花が小さいものをコリンクでは絶滅したとみられている（熊本県教育委員会 1960,

チナシとすることもあるが、明瞭な差異はない（佐竹ら

熊 本 記 念 植 物 採 集 会 1969）。1969（昭 和 44） 年 の 調 査

1989）。わが国のクチナシ属には、小笠原に自生するオで 1 個体が再発見されたが（詳細は後述）、この個体もガサワラクチナシ（G. boninensis）があるが八重咲きで数年後には消失しており、自生地では、再び絶滅したとはない。わが国で一般に植栽されている八重咲きのクチ考えられている（農林省林業試験場九州支場 1977）。現

原稿受付：平成 28 年 6 月 20 日 原稿受理：平成 28 年 9 月 23 日
1) 立田山ヤエクチナシ井戸端 会 議2) 森林総合研究所九州支所* 森林総合研究所九州支所 〒 860-0862 熊本市中央区黒髪 4-11-16

宮崎寛 他

82

在では、ヤエクチナシが自生地に生残しているかもしれ20 ～ 30 個体が分布した（Asai 1929, 吉岡ら 2013）。

ない可能性を信じ、毎年、開花期（6 ～ 7 月）に開花調

現 在 の 立 田 山 実 験 林 の 植 生 は、1955（ 昭 和 30） 年

査が継続して行われているが再々発見には至っていない

頃 か ら 植 栽 さ れ た ス ギ、 ヒ ノ キ お よ び ク ヌ ギ（Q.

（金谷ほか 2013）。このことは、林床の光環境の悪化がacutissima）等の国内産の針葉樹や広葉樹に加え、テー一因とも考えられている（佐藤 2005）。

ダマツ（P. taeda）、リギダマツ（P. rigida）およびユリノ

一方で、
Asai（1929）の発見および 1969 年の再発見以降、

キ（Liriodendron tulipifera）等の外国産の針葉樹や広葉樹

ヤエクチナシは自生地外の各所で植栽されている。これの人工林である。植栽樹種以外では、アカマツ、コジイ、らは発見時における自生個体の遺伝子を引き継ぐ遺伝資

アラカシ、コナラ（Q. serrata）およびクヌギ等の高木種源として貴重であり保全すべき対象であるとともに、これが分布し林冠層を形成している。それらの林床には、ボらに関する各種情報を整理しておくことは、今後の自生

ロボロノキ（Schoepﬁa jasminodora）、ナナミノキ、クロ

地外保全に向け重要かつ不可欠な作業である。

キ（Symplocos lucida）およびヒサカキ等が分布しており、Asai（1929）によれば、自生地で確認した個体よりさし木および実生によって育苗ならびに配布された事が明

クチナシも普通にみられその密度は非常に高い（農林省
林業試験場九州支場 1977）。

らかであるが、それらと現存するヤエクチナシとの関わりを説明する記録および報告はみられない（吉岡ら

2.2 調査方法

2013）。そこでヤエクチナシの自生地内での再発見と自自生地外におけるヤエクチナシの保全状況についての

生地外での保全を目的に 2010（平成 22）年より活動し記録は非常に乏しいことから、各系統の保存に携わったている有志の団体「立田山ヤエクチナシ井戸端会議」で方々への聞き取りを行うとともに、各機関への問い合わ

は、過去 2 年に渡って現存する立田山ヤエクチナシの各せおよびヤエクチナシの記載がある文献資料の調査を実系統の保全に関わった方々を探し出すとともに。既知情施し、系統別に拡散ルートならびに花冠の形態的特徴等

報の確認および埋没情報の掘り起こしを行い、生存が確について整理した。

認できた個体についてその由来（配布ルート）を明らか
3. 結果と考察にした。ここに報告することで、情報共有ならびにヤエ
クチナシのパブリシティ向上の一助としたい。

3.1.1 ヤエクチナシのルーツ
ヤエクチナシが自生していたとされる場所は、（１）2. 調査地および調査方法
2.1 調査地

浅井博士および熊本市立博物館の調査隊が発見した国の天然記念物に指定されている自生地、（２）その自生地

立田山（32º49’37”N，130º43’56”E，標高：151.72 m）は、から北東に 400 m 離れた浅井博士が 5 個体を発見した場

熊本市中心部より北東約 3 km に位置し、東西 1.5 km、所、（３）天然記念物指定の自生地から北西に 900 m 離

南北 1.1 km、周囲 5.8 km、面積 2 km2 の山体である。現在、れた立田山の山裾にある拝聖院（熊本市北区室園町）のその周辺は住宅地や商業地等の開発が進み，近隣（周囲

計 3 ヶ所である（図 1）。

およそ 9 km 以内）に山地はなく、立田山には分断（孤立）現在、自生地外に植栽されているヤエクチナシは、発化した森林が残り、自然公園として市民の憩いの森とし

見者および発見場所にちなんで、浅井博士が上記自生地て多くの住民が散策に訪れている。

（１）および（２）で発見した個体由来の「浅井系」、戦この立田山の南斜面に位置する東西約 700 m、南北約後に捜索を行った熊本市立博物館（熊本市中央区古京町）

1,000 m の範囲に森林総合研究所九州支所の立田山実験の調査隊（西岡鐵夫

林（28.43 ha）がある。ヤエクチナシの発見当時、立田

た 1 個体由来の「西岡系」、（３）に自生と伝承される個

山は元肥後藩主細川家（侯爵）の所有であったが、現在、体が存在する拝聖院由来の「拝聖院系」の 3 系統に集約

天然記念物に指定されている自生地は、森林総合研究所

される（表 1）。

九州支所実験林内に含まれている（農林省林業試験場九州支場 1977）。

隊長）が自生地（２）で再発見し

ク チ ナ シ 類 は さ し 木 が 容 易 で あ り（ 森 下・ 大 山
1972）、種子による拡散に比較してさし穂での譲渡（拡散）発 見 当 時 の 立 田 山 の 植 生 は、 北 側 の 一 部 に ス

数が多いとみられる。「浅井系」については、自生の 9ギ（Cryptomeria japonica） と ヒ ノ キ（Chamaecyparis

個体の全てまたはその一部がさし穂に選ばれた可能性がobtusa）の人工林があった以外は、コジイ（Custanopsis

有る。一方、「西岡系」のさし穂親は発見された 1 個体

cuspidata） と ア カマ ツ（Pinus densiﬂora） が 林 冠層を優のみであり、「拝聖院系」も境内中央にある最大の個体占し、その林床には、樹高が 2 m を超えない程度に、アのみがさし穂親とされてきた。したがって、現在各地に

ラ カ シ（Quercus glauca）、 ナ ナ ミ ノ キ（Ilex chinensis）、

拡散しているヤエクチナシは、「浅井系」はマルチソース、

ヒ サ カ キ（Eurya japonica）、 シ ャ シ ャ ン ボ（Vaccinium「西岡系」および「拝聖院系」はシングルソースとみなbracteatum） お よ び ク チ ナ シ 等 が 密 生 し て い た（Asaiせる。

1929, 吉岡ら 2013）。クチナシは、平均して 10 m 四方に

なお、上記の 3 系統以外に、盗掘株由来の個体もある
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

ヤエクチナシの由来と特徴

83

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Fig. 1. ヤエクチナシの発見（確認）場所および保全（植栽）場所（×：発見（確認）場所、●：過去および現在ヤエクチナシの保全（植栽）が確認されている場所）
A：1920 ～ 1929 年の「浅井系」および 1969 年の「西岡系」の発見場所（国指定天然記念物「立田山ヤ
エクチナシ自生地」）、B：1920 ～ 1929 年の「浅井系」の発見場所、C：拝聖院、1：森林総合研究所林木育種センター九州育種場、2：監物台樹木園、3：熊本大学薬学部附属薬用資源エコフロンティアセン
ター、4：熊本市動植物園、5：森林総合研究所九州支所実験林、6：リデル・ライト両女史記念館、7：
細川邸、8：立田自然公園（泰勝寺跡）、9：立田山豊国台公園、10：五高植物園（現：熊本大学黒髪キャンパス）Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 2016

宮崎寛 他

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Table 1. 保存されているヤエクチナシ各系統の特徴
浅井系

西岡系

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発見（確認）時の個体数

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Fig. 2. 浅井系ヤエクチナシの配布先
実線は配布ルートおよび破線は確認ができなかった配布ルートを示す。また、カッコ内は現在生残している個体数（左）および配布された個体数（右）、年数は確認できた配布年を示す。「立田山自然公園（泰勝寺跡）」において、「（0/3）」は「1920 ～ 1929 年発見個体」からの配布分および「（2/2）」は「林木育種センター九州育種場」からの移植（里帰り事業）分を示す。
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

ヤエクチナシの由来と特徴

85と思われるが、それらの存在が公になるはずもないこと

学術研究用に五高植物園へ植栽された個体ついては、熊から、今回の調査では把握できなかった。

本大学薬学部附属植物園（現：熊本大学薬学部附属薬用
資源エコフロンティアセンター、熊本市中央区大江本

3.1.2 浅井系
1920 年 か ら 1929 年 ま で に 浅 井 博 士 に よ っ て 発 見・町）へ移管されたと思われるが、関係する資料が残されておらず詳細は不明である。2016（平成 28）年 4 月現在、記録された自生のヤエクチナシは 9 個体である（Asai

当該センター内には 4 個体の分布が確認され、うち 2 個

1929, 吉岡ら 2013）。発見当時、ヤエクチナシの種子は

体は資料が残っておらず由来不明であるが、樹高が 1.5

稔性を有していたので、野鳥等による種子拡散で生息範m を越え樹冠幅も広いことから、比較的樹齢が高いもの

囲を僅かに広げた段階であったように考えられていると考えられ、五高植物園由来の可能性がある。残りの 2（Asai 1929, 吉岡ら 2013）。浅井博士が発見したどの個体

個体は、2012 年頃に立田自然公園および拝聖院由来の由来かは不明であるが、果実 2 個から 75 の実生が得らさし木苗を市内の生垣屋（樹木医）より寄贈されたものれている（Asai 1929, 吉岡ら 2013）。現在、これらの実であった。

生は樹齢 90 年程と推測できるが、その後を辿る情報がなく消息不明となっている（図 2）。

浅井博士は、東京帝国大学理学部附属植物園（現：東京大学大学院理学系研究科附属植物園、通称：小石川植

浅井系のさし木は、立田山の南西斜面下部に位置する物園、東京都文京区白山）にも配布したとされるが、詳

細川邸（自生地はかつて細川家の領地であったことにち

細は不明である（図 2）。なお現在、園内にはヤエクチ

なんで、熊本市中央区黒髪）、立田自然公園（細川家のナシ 1 個体が植栽されているが、園に保管されている資菩提寺である泰勝寺跡、熊本市中央区黒髪）、五高植物料によるとこの個体については、「1971（昭和 46）年に園（現：熊本大学黒髪キャンパス内、熊本市中央区黒髪）原産地で採取」とあり、後述する西岡系あるいは立田山

および浅井博士の五高における複数の関係者（同僚およ周辺で保全されていた個体から採取したさし木苗ではな

び研究室の助手）等に託された（図 2）。

いかと推察される。

これらの中でも立田自然公園に浅井博士が自ら植栽した 3 個体は、樹高 2m 以上に成長し多くの花をつけ、市

3.1.3 西岡系

民や来園者に親しまれていた。しかしながら、周囲の木々

第二次世界大戦中、立田山でも全山（天然記念物「立の成長に伴って年々林内の光環境が悪化したためか樹勢

田山ヤエクチナシ自生地」を含む）で松根油および軍需を失い、2004（平成 16）年頃からは着花がみられなく

物資徴用のため、アカマツの伐採が行われ禿げ山と化しなり、2010 年までに順次枯死してしまった。そうしたた。戦後は、地権者が細川家から熊本県、林業試験場九中、森林総合研究所林木育種センター九州育種場（熊本

州支場（現：森林総合研究所九州支所）と移る間に自生

県合志市須屋）が、「林木のジーンバンク事業」の一環地の存在すらも半ば忘れられていたようで、1960（昭和として 2000（平成 12）年に立田自然公園の 2 個体より35）年には自生地で絶滅したとも報告されている（熊本

採取した小枝を基に 10 株のさし木苗を育成した。この

県教育委員会 1960）。その後、1965（昭和 40）年頃に林

うち 6 株のさし木苗は、熊本市教育委員会の指示により、

業試験場九州支場が実験林内に国指定天然記念物の自2004 年に「里帰り事業」で森林総合研究所九州支所に生地が含まれている事を知り、2 年後の 1967（昭和 42）

隣接するリデル・ライト両女史記念館（熊本市中央区黒年に熊本市立博物館が組織した調査隊と合同で開花期

髪）の前庭に植栽された（林木育種センター九州育種場にヤエクチナシの捜索を開始した（熊本日日新聞 1967,

2005）。また、2012（平成 24）年には、立田自然公園に

1968）。 そ の 結 果、 さ ら に 2 年 後 の 1969 年 6 月 15 日、植栽されていた 2 個体由来のさし木の各 1 株ずつを「里調査隊は自生地付近に八重咲きの花冠を付けた個体を発帰り事業」で移植した（熊本日日新聞 2012）。

見した（熊本日日新聞 1969）。この貴重な個体を盗掘か

これら以外にも、立田自然公園の個体由来のさし木ら守るため、保護柵が設置されるとともに（熊本日日新が、生垣屋（樹木医）から寄贈を受け立田山豊国台公園

聞 1970, 佐藤 2005）、再発見された事以外は公表を控え、（熊本市中央区黒髪）における「立田山ヤエクチナシ石

花期には摘蕾して花を見せないようにした。これらと併碑」横に植栽されているが、いずれも幼木で樹高およびせて、林業試験場九州支場内にさし木クローンを確保し

樹冠幅とも小さい。

て育苗する等して自生地内外での保全がはかられた。し浅井博士が自生地外保全の目的で、五高の同僚や研究かしながら再発見個体は、1975（昭和 50）年頃までは室の助手の方々に託されたと考えられる 3 個体（河原畑

自生地での分布が確認されているが、その数年後には消株、田中株、山城株）が立田山周辺にある各個人のご自失してしまった。西岡系とは、この自生地でヤエクチナ

宅で確認された（図 2）。その中には、後に熊本記念植

シを確認できた最後の 1 個体由来のものである。

物採集会の会長を務められた山城学氏（元：浅井研究室

その個体の消失後、現在まで熊本市教育委員会から委の助手）の持ち株から、同会会員へさし穂やさし木苗が託を受けた林業試験場九州支場（後に森林総合研究所九提供されている（高橋 2011）。

州支所に引き継がれる）および林業科学技術振興所九州

Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 2016

宮崎寛 他

86

事務所（2008（平成 20）年に閉鎖）が、開花期にあた3.1.4 拝聖院系

る毎年 6 ～ 7 月に自生地内に分布するクチナシの開花調

拝聖院とは、西南戦争時、鳩野宗巴（はとのそうは：査を実施しているが、未だ再々発見には至っていない（金1844 ～ 1917 年）が熊本での戦闘において負傷した薩軍

谷ら 2013）。なお 1965 年から 1972（昭和 47）年まで同

および政府軍の負傷者を分け隔てなく治療した場所とし支場の有志プロジェクトチームが随時、開催した勉強会て知られており、「日本における赤十字活動発祥の地」には、浅井系を知る山城学氏がアドバイザーとして参加とされている（熊本県 2010）。
この拝聖院には、樹齢 100 年を超えると考えられる比しており、浅井系および西岡系を知る関係者間で情報の較的大きなサイズのヤエクチナシが 3 個体ある。これら

共有がなされたと考えられる。
現在、森林総合研究所九州支所内には、再発見個体由は、代々「境内の自生」と言われているが、天然記念物

来のさし木（第一世代）が 1972 年に 5 個体が植栽されに指定された自生地等から種子散布によって更新した自た。これら第一世代をさし穂親としたさし木（第二世代）生個体なのか、過去に檀家など人手によってさし木またが 1978（昭和 53）年までに 7 個体（2016 年 4 月時点では移植されたのかは明らかではない。拝聖院は浅井博士

2 個体枯死）が植栽されている（図 3）。これら以外にもの調査対象とした立田山の区域外に位置することから、所内には、第一世代由来のさし木が数個体ある。また、存在が気付かれなかったためか、その報告に分布の記載

第一世代由来のさし木 1 個体が、森林総合研究所（茨城はない（Asai 1929, 吉岡ら 2013）。拝聖院における分布

県つくば市松の里）の創立 100 周年記念事業に提供され、が公になったのは、1960 年の熊本国体の際、来熊され2005（平成 17）年に所内に植栽されたが、その後に枯た昭和天皇がヤエクチナシの事をお尋ねになり、「自生死した。

のものは絶滅したとお答えした」、との報道を耳にした

西岡系についても、記念配布を受けたプロジェクト関

先代住職が、「境内に自生株が有ります」と熊本県庁に係者の人脈を通じてさし木苗が多くの方々に渡ってい名乗り出たためとされる。その直後に、熊本県庁森林課

る。このうち、発見当時にプロジェクトに関係した林（当時）がさし穂の提供を要請し、そのさし木苗が立田業試験場九州支場職員の家族から 1 個体（第一世代）が自然公園内の苔園周辺に植栽され、現在でも生残してい2007（平成 19）年に返還（寄贈）され、森林総合研究

る（図 4）。
拝聖院境内中央にある最大の個体は、樹高 2.4 m（2016

所九州支所の「森の展示館」の前庭に植栽されており、

年 4 月測定）と浅井系および西岡系も含め一般公開され一般市民でも観察することができる。

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Fig. 3. 西岡系ヤエクチナシの配布先
実線は配布ルート、カッコ内は現在生残している個体数（左）および配布された個体数（右）、年数は確認できた配布年を示す。
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

ヤエクチナシの由来と特徴

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Fig. 4. 拝聖院系ヤエクチナシの配布先
実線は配布ルート、カッコ内は現在生残している個体数（左）および配布された個
体数（右）、年数は確認できた配布年を示す。

ているヤエクチナシの中で最も高く、また樹齢も最高齢

合咲きと記されている（吉岡ら 2013）。現在、保存されであると推察される。この最大個体および 2 番目にサイている「浅井系」の花冠は、四重が主体の三重～六重のズの大きな個体の 2 個体が、2012 年に熊本市の指定保混合咲きであり（表 1、図 5）、他の系統に比較して花弁

存樹木に指定された。拝聖院系の全てのさし木は、指定

輪節の段数が多い方に偏っている特徴がある（表 1）。こ

保存樹木となった最大個体由来であり、境内（上記の 3

れには浅井博士が、関係者に託す際、「より見栄えの良個体以外に、10 個体程の分布を 2016 年 4 月に確認）を

い八重咲きが良いだろう」との観点でさし穂親を選定し含めて立田自然公園および立田山豊国台公園で一般に観たからではないかと考えられる。開花期は、「拝聖院系」

察することができる（図 4）。

より 2 週間ほど遅い。種子の結実は、五高同僚の田中氏
および河原畑氏に託された 2 株について確認出来てい

3.1.5 その他

るが、個体あたりの数は「拝聖院系」に較べ格段に少な

上述した主要な 3 系統以外に、Maeda（1955）の報告

い。種子の発芽率は、河原畑株でのみの観察ではあるが、した際に採取した個体があるが、これらの個体ならびに2013（平成 25）年採取分で 33％（2014（平成 26）年調査）、

さし木等による次世代の存在は確認できていない。

2014 年採取分で 12％（2015 年調査）であった（表 1）。

林木育種センター九州育種場には、先述した浅井系の「西岡系」の花冠は、「浅井系」と同様に、四重が主体

立田自然公園由来の 2 個体以外に、由来不明の 1 個体（樹の三重～六重の混合咲きである（表 1）。開花期も、発高 1 m 以上）が遺伝資源保存園に植栽されている。

見場所が同じであったためか、「浅井系」とほぼ同じで

これら以外にも熊本市内には、林野庁九州森林管理局ある。しかしながら、さし木で増殖された個体は今だにが管理する堅物台樹木園（熊本市中央区二の丸）および結実が確認されてないため、種子発芽率の程度は不明で

熊本市動植物園（熊本市東区健軍）にも「ヤエクチナシ」

ある（表 1）。

と表記される個体が複数分布しているが、自生地である「拝聖院系」の花冠は、三重が主体の二重～五重の混

立田山由来のヤエクチナシであるかどうか、あるいはど合咲きで花弁輪節の段数が少なく、他の 2 系統とは異なの系統の由来であるかは確認できなかった。

る（表 1）。著者らが開花観察を開始した 2010 年以降、
「拝聖院系」では、「浅井系」および「西岡系」では未だ確

3.2 形態的特徴

認されていない二重花冠がみられる（図 5）。開花期は、

Asai（1929）によれば、立田山に自生したヤエクチナ

立田山に自生するクチナシに遅れること約 1 週間、「浅シの花冠は二重、三重および千重（四重以上）を含む混井系」および「西岡系」より 2 週間ほど早く、2010 年

Bulletin of FFPRI, Vol.15, No.3, 2016

88

宮崎寛 他

に大個体から採取した種子の発芽率は、12％（2011（平成 23）年調査）であった（表 1）。
以上のことを整理すると、花冠の形状および開花期の違いから「拝聖院系」は、「浅井系」と「西岡系」とは異なると言える。「浅井系」と「西岡系」の花冠の形状
および開花期が類似することは、発見された年代は異なるが、発見場所が国指定天然記念物の自生地とほぼ同じであったためと考えられることから、両系統は何らかの関係があると推察される。
なお、葉の形態的特徴として、立田山に自生する普通（一重）のクチナシより小さく、コクチナシよりは大きいとされている（Asai 1929, 高橋 2011, 吉岡ら 2013）。ただし、これらの報告では、どの部位で採取した葉を計測に用いたかは不明である。また、各系統間で葉の形態の差異は検討されていないことから、今後は形態的特徴の計測を実施することが必要であろう。
4. おわりに
現在、自生地にヤエクチナシが生残しているか否かは不明であるが、かつての自生株を母樹とするさし木が多数保全されていることから、「ヤエクチナシ」という種（品種）自体の絶滅の恐れはないと考えている。しかしながら、今回の報告から、これまで整理されていなかった自生地外で保全されているヤエクチナシ各系統の個体について、情報管理（データベース化）および追跡調査が急務かつ重要であることが示唆された。一方、オオス
カシバ（Cephonodes hylas）の幼虫による葉の食害により、自生地内に生残しているかもしれないヤエクチナシ、および自生地外で植栽されている個体への被害が懸念されており（金谷ら 2013, 2015）、今後は適切な対策を実施することが必要であろう。
著者らが主催する「立田山ヤエクチナシ井戸端会議」
では、設立当初の目標であった「ヤエクチナシの特徴と現存個体およびその由来の把握」に引き続いて、「ヤエクチナシのメッカ（立田山豊国台公園）の整備」を行ってきた。今後は、遺伝解析を実施し（金谷ら 2016）、各地に拡散している各系統の整理および自生地に生残しているかもしれない個体の探索を進めていきたいと考えている。
謝辞
本報告における調査を行うにあたり、ヤエクチナシの各系統の所有者および関係者、元森林総合研究所九州支所の長友安男氏、森林総合研究所九州支所の猪飼祐二
Fig. 5. 各系統のヤエクチナシの花冠
上：浅井系、中：西岡系、下：拝聖院系

氏、森林総合研究所実験林の細谷芳正氏、森林総合研究
所林木育種センター九州育種場の佐藤省治氏ならびに佐藤新一氏、拝聖院の佐藤法道氏、熊本大学薬学部附属薬用資源エコフロンティアセンター（薬用植物園）の渡辺
将人氏、東京大学大学院理学系研究科附属植物園にはヤ
エクチナシに関する情報をいただいた。また、本稿をま
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

ヤエクチナシの由来と特徴

89

とめるにあたり、森林総合研究所九州支所支所長の森貞委 立田山を現地調査 , 昭和 42 年 2 月 23 日 .

和仁博士ならびに立田山ヤエクチナシ井戸端会議の河原

熊本日日新聞 (1968) 今年も立田山を調査 自生地求めて
幻のヤエクチナシ , 昭和 43 年 6 月 30 日 .

畑勇博士には有益な助言をいただいた。なお本報告は、熊本市による受託研究「立田山ヤエクチナシの保全に関

熊本日日新聞 (1969) 立田山自生のヤエクチナシ みごとな花をつける , 昭和 44 年 7 月 9 日 .

する研究（平成 25 ～ 27 年度）」の助成の一部により実

熊本日日新聞 (1970) 自生地に保護柵施された。ここに謝意を表する。

立田山のヤエクチナシ 予算もついて , 昭和 45 年 7 月 10 日 .
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90Provenance and ﬂowering characteristics of surviving“Tatsuda-yama Yae-kuchinashi”, Gardenia jasminoides form. ovalifolia,
trees found around Mt. Tatsuda-yama, Kumamoto city,
southwestern Japan
Hiroshi MIYAZAKI 1), Seiichi KANETANI 2)*, Atsushi KAWARABATA 1),
Jun MATSUNAGA 2) and Michio MATSUNAGA 2)
Abstract
In the 1920’s, nine Japanese Double Gardenia, Gardenia jasminoides form. ovalifolia, trees were discovered at
Tatsuda-yama in Kumamato Prefecture. In 1929, a section of the species habitat was designated a Japanese Natural
Monument, the ‘Natural Habitat of Tatsuda-yama Yae-kuchinashi (Double Gardenia)’. However, after World War
II, Double Gardenia was considered to have become extinct due to cutting and illegal collecting. Subsequently,
in 1969, one Double Gardenia was found in the Monument area, part of the experimental forest of the Kyushu
Research Center, Forestry and Forest Products Research Institute, but it disappeared within a few years. However,three Double Gardenia clones, “Asai”, “Nishioka”, and “Haishou-in”, derived from the original population wereconserved. With the goal being to conserve genetic resources of the Double Gardenia, this report assesses thecurrent status and distribution of the three clones by ﬁeld surveys, consultation with experts and the literature,
while morphological characteristics of the three Double Gardenia clones are also examined. Several distributions
were conﬁrmed with most having likely been planted around Mt. Tatsuda-yama. The “Haishou-in” was found todiffer from the other two morphologically similar clones in terms of petal characteristics and ﬂowering period.
Further research will use genetic analysis to search for individuals that may be remnants of the original natural
population and to clarify the relationships between each clone which will inform their conservation management
into the future.
Key words :Mt. Tatsuda-yama, Gardenia jasminoides form. ovalifolia, ex situ conservation, Japanese Natural Monument,
Kyushu Research Center Forestry and Forest Products Research InstituteReceived 20 June 2016, Accepted 23 September 2016
1) Tatsudayama Yaekuchinashi Association
2) Kyushu Research Center, Forestry and Forest Products Research Institute（FFPRI）* Kyushu Research Center, FFPRI, 4-11-16 Kurokami, Chuo, Kumamoto, Kumamoto, 860-0862 JAPAN; e-mail: kanekane@affrc.go.jp
森林総合研究所研究報告 第 15 巻 3 号 , 2016

Vol.15 No.3（No.439）

page59

CLT用スギフィンガージョイントラミナの加力方向による曲げ強度性能の違い：小木曽 純子、井道 裕史、長尾 博文、原田 真樹、加藤 英雄、宮武 敦、平松 靖
Difference of bending performance by loading directions using sugi finger-jointed laminae
for Cross Laminated Timber
by Junko OGISO, Hirofumi IDO, Hirofumi NAGAO, Masaki HARADA, Hideo KATO,
Atsushi MIYATAKE and Yasushi HIRAMATSU

page65

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の評価―：小野 賢二、今矢 明宏、高梨 清美、坂本 知己
Evaluation of the berms built on the Restoration of the Mega-Tsunami-Damaged Coastal Forests—Comparison with the effects of soil-scratching as a soil physical correction method among thevarious types of machinery.
by Kenji ONO, Akihiro IMAYA, Kiyomi TAKANASHI and Tomoki SAKAMOTO

page79

サーモグラフィーを用いたコガタスズメバチ創設女王による抱卵行動の観察（英文）：牧野 俊一Observation of egg incubation by a founding queen of the hornet Vespa analis(Hymenoptera, Vespidae) with thermography
by Shun’ichi MAKINO

page81

現存する「立田山ヤエクチナシ」の由来および特徴：宮崎 寛、金谷 整一、河原畑 濃、松永 順、松永 道雄
Provenance and flowering characteristics of surviving “Tatsuda-yama Yae-kuchinashi”,
Gardenia jasminoides form. ovalifolia, trees found around Mt. Tatsuda-yama, Kumamoto city,
southwestern Japan
by Hiroshi MIYAZAKI, Seiichi KANETANI, Atsushi KAWARABATA, Jun MATSUNAGA
and Michio MATSUNAGA

国立研究開発法人

森林総合研究所