令和6年度砂防学会研究発表会概要集

P-114

ヒノキ林の高齢級化が表面侵食量に及ぼす影響
静岡⼤学⼤学院⼭岳流域研究院 ○⼤和利成
静岡⼤学農学部

光⽥勘汰

静岡⼤学学術院農学領域

江草智弘

静岡⼤学学術院農学領域

今泉⽂寿

1．はじめにヒノキ⼈⼯林内では林床が暗くなりやすく下層植⽣が衰退しやすい，落葉が鱗⽚化しやすいなどの特徴から，表⾯侵⾷が起こりやすいことが既往の研究によって指摘されている。しかし，ヒノキ林の表⾯侵⾷に関する既往の研究はヒノキ林の若齢林から壮齢林を対象としたものが多く，⾼齢林を対象とした事例は少ない。現在わが国では⼈⼯林の⾼齢林化が進んでいるため，⾼齢林における表⾯侵⾷の実態を明らかにする必要がある。そこで本研究では，ヒノキ⼈⼯林の⾼齢林と壮齢林の樹冠構造の相違を定量化し，両者における表⾯侵⾷量の現地観測をすることで，⾼齢林化に伴う樹冠構造の変化が表⾯侵⾷へ与える影響について検討した。
2．調査地
調査地は静岡⼤学農学部附属地域フィールド科
学教育研究センター・天⻯フィールドの1923年植20 km

栽のヒノキ⼈⼯林２林班ヤ⼩班（以下⾼齢林）と1971，1972年植栽のヒノキ⼈⼯林２林班い⼩班（以下壮齢林）である（図-１）。調査地周辺の地質は変輝緑岩や変⽞武岩といった変成岩が主体であり，平均傾斜は約26°である。年平均気温と年降⽔量はそれぞれ14.4℃，2,300 mmである。

壮齢林（1971, 1972植栽）
⾼齢林（1923年植栽）

3．研究方法⾼齢林と壮齢林それぞれの林内において樹幹の図-１ 調査地位置図

有無と下層植⽣の有無が異なるプロット（横 90 cm，縦 450 cm）を 4 箇所ずつ，計 8 箇所設置した。
プロットの上部と側部の三⽅にプラスチックダンボール製の囲いを設け，プロット外の⼟砂がプロット内に混⼊するのを防⽌した。また，プロットの下部に半丸樋を加⼯して作成した⼟砂受けトラップを設置し，プロット内の表⾯侵⾷により移動する⼟砂を捕捉した。捕捉物は 2~4 週間ごとに回収を⾏い，105℃で 24 時間乾燥させた。乾燥後は有機物を取り除いた後にふるい分けをし，捕捉⼟砂量を算出した。表⾯侵⾷の観測期間は 2023 年 5 ⽉ 26 ⽇から 2023 年 12 ⽉ 6 ⽇であり，期間内に捕捉物の回収を９回⾏った。また，UAV レーザー測量で得られた点群データから，プロット周辺の樹冠構造・森林構造の解析を⾏った（QGIS 3.22）。
4．結果および考察
本研究の調査地における樹冠構造・森林構造の解析結果を表-1 に⽰す。⾼齢林の樹⾼，枝下⾼，樹冠⻑，胸⾼直径，樹冠投影⾯積は壮齢林のものよりも⼤きかった。また，⽴⽊密度は壮齢林の⽅が⾼く，⾼齢林の 2.4 倍程度であった。９回の⾼齢林と壮齢林の捕捉⼟砂量の観測の結果，全期間を通しての平均捕捉⼟砂量はわずかに⾼齢林が上回った。しかし，⾼齢林と壮齢林のどちらもプロット間でのばらつ- 563 -

きが⼤きく捕捉⼟砂量の違い

表-１ 樹冠構造・森林構造の解析結果（平均値）は明確ではなかった（図２）。つまり，⾼齢林と壮齢林を⽐較すると，樹⽊のサイズでは⾼齢林の⽅が明らかに⼤きいが，捕捉⼟砂量では明確な違いはみられなかった。

胸⾼直径 ⽴⽊密度 樹冠投影⾯積
胸⾼直径 ⽴⽊密度 樹冠投影⾯積（cm） （本/ha）（m22）（cm） （本/ha）
（m ）

調査地
調査地

樹⾼
樹⾼
（m）
（m）

枝下⾼
枝下⾼
（m）
（m）

樹冠⻑
樹冠⻑
（m）
（m）

⾼齢林
⾼齢林

20.2
20.2

13.0
13.0

7.2
7.2

32.4
32.4

1025
1025

8.9
8.9

壮齢林
壮齢林

15.0
15.0

9.6
9.6

5.4
5.4

21.5
21.5

2500
2500

3.63.6

その理由について検討するた
⾬滴作⽤とは林内⾬が林床へ衝突する際の侵⾷作⽤である。⾼齢林と壮齢林では樹⽊サイズが異なるため，林内⾬滴の持つエネルギーが異なる可能性がある。そこで，南光(2013)の林内運動エネルギーに関する研究をもとに本試験地の樹冠構造の解析結果から⾬滴作⽤による4022))
樹幹ありプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）
樹幹ありプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）(g/m(g/m2)
樹幹ありプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）(g/m
樹幹ありプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）(g/m2)

樹幹ありプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）
樹幹ありプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）(g/m(g/m22))
樹幹ありプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）
樹幹ありプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）(g/m(g/m22))40
影響を推定した。その結果，⾼齢林と壮齢林の林内⾬滴

35のエネルギーはそれぞれ 20.2，21.2 Jm-2mm-1 であり，あ35まり差がないことがわかった。この検討結果は，⾼齢林
30と壮齢林で捕捉⼟砂量に明確な違いが⾒られなかったこ
30とと調和的であった。

25254020 40

樹幹ありプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）(g/m2)

さに与える影響を現地観測結果に基づき検討し4020 403515 35たところ（図-３），樹幹の影響があるプロット

2
樹幹あり_捕捉⼟砂量(g/m2)
2)
樹幹あり_捕捉⼟砂量 (g/m(g/m2)(g/m)

つぎに樹幹の影響の有無が捕捉⼟砂量の⼤き

12012050502)
合計捕捉⼟砂量(g/m2)(g/m2)
合計捕捉⼟砂量
合計捕捉⼟砂量(g/m(g/m2)
合計捕捉⼟砂量2)(g/m
合計捕捉⼟砂量(g/m2)(g/m2)

め，捕捉⼟砂量に及ぼす⾬滴作⽤の影響を考察した。

5040404080803030302020204040101010

1:1

1:10001 : 100

⾼齢林_下層植⽣なし
⾼齢林_下層植⽣なし
⾼齢林_下層植⽣あり

⾼齢林
壮齢林⾼齢林壮齢林
⾼齢林⾼齢林_下層植⽣あり
壮齢林
⾼齢林
壮齢林
⾼齢林
壮齢林
壮齢林_下層植⽣なし
図-２ 1 プロットあたりの平均合計
捕捉⼟砂量
壮齢林_下層植⽣なし(エラーバーは最⼤・最⼩を⽰す)
壮齢林_下層植⽣あり

40
40

1:1
1:1 1:1

2=0.15RR2=0.15

壮齢林_下層植⽣あり
⾼齢林_下層植⽣なし
⾼齢林_下層植⽣なし
⾼齢林_下層植⽣なし
線形 (⾼齢林_下層植⽣なし)
⾼齢林_下層植⽣なし
11: :11
1:1
⾼齢林_下層植⽣なし
⾼齢林_下層植⽣あり
⾼齢林_下層植⽣あり
線形 (⾼齢林_下層植⽣なし)
⾼齢林_下層植⽣なし
⾼齢林_下層植⽣なし

3030
⾼齢林_下層植⽣あり
線形 (⾼齢林_下層植⽣あり)
⾼齢林_下層植⽣あり
3515 35
壮齢林_下層植⽣なし
壮齢林_下層植⽣なし
⾼齢林_下層植⽣あり
線形 (⾼齢林_下層植⽣あり)
⾼齢林_下層植⽣あり
⾼齢林_下層植⽣あり
3010 30
壮齢林_下層植⽣あり
壮齢林_下層植⽣あり
2=0.492=0.49は少なくなる傾向がみられ，その傾向は⾼齢林
壮齢林_下層植⽣なし
線形 (壮齢林_下層植⽣なし)
壮齢林_下層植⽣なし
RR3010302020
線形
線形(⾼齢林_下層植⽣なし)(⾼齢林_下層植⽣なし)
壮齢林_下層植⽣なし
線形 (壮齢林_下層植⽣なし)
壮齢林_下層植⽣なし
壮齢林_下層植⽣なし
25 5 25
で顕著であった。このことは樹幹が⼟砂を捕捉
2=0.902=0.90 壮齢林_下層植⽣あり
壮齢林_下層植⽣あり
線形(壮齢林_下層植⽣あり)
RR
255
線形
線形
(⾼齢林_下層植⽣あり)(⾼齢林_下層植⽣あり)
25する効果を有していることを⽰唆している。ま1010
壮齢林_下層植⽣あり
線形(壮齢林_下層植⽣あり)
壮齢林_下層植⽣あり
壮齢林_下層植⽣あり
線形 (壮齢林_下層植⽣あり)
20 0 20線形
線形(壮齢林_下層植⽣なし)(壮齢林_下層植⽣なし)
2=0.41
た，下層植⽣の有無が捕捉⼟砂量の⼤きさに与R2=0.41
線形 (⾼齢林_下層植⽣051015202530 R3540 線形 (⾼齢林_下層植⽣なし)
20 0 20線形
線形(壮齢林_下層植⽣あり)(壮齢林_下層植⽣あり)
線形(⾼齢林_下層植⽣なし)
線形(⾼齢林_下層植⽣なし)
線形 (⾼齢林_下層植⽣なし)
える影響について検討したところ，既往研究の0 15 5 15樹幹なしプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）
1015 020
253035 (g/m40 2)線形 (⾼齢林_下層植⽣なし)
000
1010202030304040
線形 (⾼齢林_下層植⽣
線形 (⾼齢林_下層植⽣あり)
15樹幹なしプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）
152(g/m2)

3515 35
は樹幹の影響がないプロットよりも捕捉⼟砂量

樹幹なしプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）
壮齢林を対象とした報告（梶原ら 1999）と同様(g/m )
線形 (⾼齢林_下層植⽣あり)
線形 2(⾼齢林_下層植⽣あり)(⾼齢林_下層植⽣あり)
線形1010
樹幹なし_捕捉⼟砂量
樹幹なし_捕捉⼟砂量(g/m2)(g/m2)(g/m(g/m)2) 線形 (⾼齢林_下層植⽣あり)に⾼齢林においても下層植⽣の存在が表⾯侵⾷1010を抑制する効果を有していることが明らかにな
55線形 (壮齢林_下層植⽣
線形 (壮齢林_下層植⽣なし)

図-３ 樹幹の影響の有無と捕捉⼟砂量の関係
線形 (壮齢林_下層植⽣なし)(壮齢林_下層植⽣なし)
線形 (壮齢林_下層植⽣なし)(壮齢林_下層植⽣なし)
線形線形

線形 (壮齢林_下層植⽣
線形 (壮齢林_下層植⽣あり)5線形(壮齢林_下層植⽣あり)
線形(壮齢林_下層植⽣あり)
線形 (壮齢林_下層植⽣あり)
線形 (壮齢林_下層植⽣あり)
00
5．おわりに5 1510 2015 2520 3025 35
30 40
3540
50 100 00
樹冠構造が異なるヒノキの⾼齢林と壮齢林において捕捉⼟砂量の観測を⾏ったところ，両者の間で違5 樹幹なしプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）
10 2015 2520 3025 35
30 40352 40 2050 樹幹なしプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）
1015)(g/m (g/m)

った。

5いは明確でなく，むしろそれぞれの森林内でのばらつきが⼤きい結果となった。今後も引き続きデータ
2)
樹幹なしプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）
樹幹なしプロットの捕捉⼟砂量（g/m2）(g/m22(g/m)

収集を継続し，⾼齢林と壮齢林の⼟砂移動特性の違いを明確化したい。また，⾼齢林化による林内⾬の⾬滴径の変化や下層植⽣のタイプ・状態の推移なども併せて検討する必要がある。
参考文献
梶原規弘・塚本次郎・⼊⽥慎太郎（1999）ヒノキ⼈⼯林における下層植⽣のタイプと⼟壌侵⾷危険度との関係, ⽇林誌, 81 巻, 1 号, p.42-50 ; 南光⼀樹（2013）ヒノキ⼈⼯林の林内⾬運動エネルギーに対する樹⾼・⽣枝下⾼・樹冠⻑の影響, ⽇林誌, 95 巻, 4 号, p.234-23- 564 -