地球環境研究,Vol.13(2011)

放棄水田に侵入したハンノキの生残に対する巻き枯らしの効果
荒井裕

二＊

米林

仲＊

キーワード：放棄水田､ ハンノキ林､ 巻き枯らし､ 生物多様性

はじめに安定して水の得られる谷地形を利用して作られた谷津田は､ 一枚の水田面積が小さく機械化が困難なことから的知見を得ることを目的とした｡

調査地

耕地整備が遅れ､ 伝統的な農業活動に適応した多様な生埼玉県熊谷市にある立正大学熊谷キャンパス内の､ パ物の生息場所としての機能を保持している場合が多い｡

ドマ池北西に隣接するハンノキ林に調査区を設置した｡

しかし､ 米価の低迷や減反､ 人手不足などから耕作が困

この場所は､ 江南台地上に多数分布する浅い谷のひとつ難になると､ 作業効率が悪い谷津田は放棄されやすいとで､ 和田吉野川の小さな支谷の谷頭近くに位置する (新いう側面も持つ｡ 荒川中流域の台地や丘陵地でも､ 谷津井ほか 2002)｡ 少なくとも1967年までは稲作が行われての谷頭近くには放棄水田がよく見られ､ 湿性草地から林おり､ その後放棄された水田にハンノキが侵入し､ 優占へ遷移して､ 明るく湿った環境が失われることにより地している (米林・川西 2009)｡ したがって､ 関東地方の域の生物多様性が低下する｡ ハンノキ (Alnus japonica)

低標高域における放棄水田に成立する一般的なハンノキは､ 地下水位が高くて土壌が冠水するような場所でも生林のひとつと考えられる｡ この谷底のハンノキが生育し育が可能な数少ない高木種の一つで､ 冷温帯から暖温帯ている範囲に南北約50ｍ､ 東西約20ｍの不定形の調査区の広い範囲で湿地林を形成する (冨士田 2002)｡ また､を設置した｡

根粒を形成する放線菌根性植物であるため､ 大気中の窒素を固定して､ 栄養の少ない場所でも生育可能である(山中・岡部 1995)｡ ハンノキはまた､ 水田が放棄され方法ると一斉に発芽､ 優占し､ 林冠を閉鎖することから､ 林2009年３月13日に調査区内の毎木調査を行ない､ 胸高

床草本植生の貧弱化が懸念される｡ 一方､ ハンノキを除直径１cm 以上の全ての木の種名､ 胸高直径､ 樹高､ 主

去して明るい湿性草地環境に戻したり､ 放棄された水田幹の位置を記録した｡ その後､ ４月に巻き枯らし処理を復元したりすることにより､ 埋土種子の発芽による希(幹の地上40〜70cm の部分を木部に達するまで環状に少植物や在来植物の増加など､ 動植物相の回復が期待さ剥皮した) を施し､ それより下に生えている萌芽を根元れる (北川 2001)｡から切り落とした実験区 (13個体) と､ 無処理の対照区

巻き枯らし処理は､ 伐採と比較して専門技術を必要と(22個体) に分けた｡

せず､ 危険も少ないため､ ハンノキ林を明るい湿性草地

萌芽の調査は３月13日､ ７月12日､ ９月26日､ 12月22に戻す手法として有望である｡ 一方､ 巻き枯らし処理は日に､ 全ての萌芽を識別して追跡し､ 長さと根元直径を師管を切断し導管を傷つけるため､ 主幹が枯死すること測定し､ 健全､ 落葉､ 枯れ又は折れ､ 脱落に分類した｡が期待されるが､ ハンノキは萌芽形成をしやすいため､また､ 12月まで生残した萌芽について12月と７月の長さ萌芽が成長して巻き枯らしの効果が顕著に表れない可能の差を伸長量とし､ 根元直径の差を肥大量とした｡性もある｡ そこで､ 本研究では樹勢や萌芽の変化と当年当年枝シュートは､ 落葉直前の11月20日に､ 各区画で生シュート枝の生産性に注目して巻き枯らしの効果を調可能な限り多くの個体から､ 樹冠の最南端部の枝を約30べ､ 放棄水田に侵入したハンノキ林の管理に資する基礎〜40cm の長さで採取して､ 当年に伸びたシュートの長＊

立正大学地球環境科学部

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放棄水田に侵入したハンノキの生残に対する巻き枯らしの効果 (荒井・米林)

さと葉 (葉柄痕を含む)､ 葉芽､ 雄花序､ 雌花序の数を調べた｡ また､ 樹勢の季節変化をみるために､ 全ての個

結果体を対象に､ 梢の枯損具合､ 葉の量､ 葉の変色の衰退度

調査区内には41株の木が生育していたが､ 枯損木を除を視認により０〜４の５段階で評価した (表１)｡ 樹勢

く高木はハンノキのみで35株 (6.72株／100m2)､ 平均樹の調査は５月26日､ ７月５日､ ８月27日､ 11月５日､ 12

高は15.4ｍ､ 平均胸高直径は20.9cm であった (表２)｡

月15日に行った｡

ハンノキ以外では､ ジャヤナギとエノキが生育していた

林床の光環境は､ 着葉期の５月10日､ ９月５日と落葉が､ いずれも樹高４ｍ以下であった｡

期の12月16日に､ 各区画で地上1.3ｍの光量子密度を光巻き枯らしと萌芽の除去をすることによって､ ハンノ量子密度計 (LI-COR 製 LI-250SA) で測定した｡ 約50

キは４月から７月にかけて多くの萌芽を生産したが (個m 北の気象観測所で全天の光量子密度を同時に測定し､体当り23.5本)､ その後脱落し､ 12月の萌芽の生残本数

これらの値から相対光量子密度を計算した｡ 測定は５回に実験区 (12.5本) と対照区 (12.3本) との差はみられ繰返しとし､ 平均を求めた｡

なかった (図１)｡ また､ ７月から12月までの萌芽１本当たりの平均伸長量は実験区で0.2±6.4cm､ 対照区で4.9±19.0cm､ 平均肥大量はそれぞれ0.7±0.1mm と3.1

表１

衰退度の評価基準

衰退度

０１２

３４

梢の枯損割合０〜10％

10〜30％

30〜50％

50〜70％

70〜100％

葉の量

90〜100％70〜90％

50〜70％

30〜50％０〜30％

葉の色 (変色割合)

異常なし

０〜20％

20〜40％

40〜60％

60〜100％

その他

調査区全体

表２

調査林分の概要
ハンノキ

対象木株数353341

株密度 (／100m2)

5.19

0.440.446.07

幹数383344

幹密度 (／100m2)

5.63

0.440.446.52

幹の平均胸高直径 (cm ± SD)

20.9 ± 6.4

11.9 ± 1.8

2.0 ± 0.8

19.0 ± 7.9

平均樹高 (ｍ ± SD)

15.4 ± 2.3

13.7 ± 2.3

3.5 ± 0.9

14.4 ± 3.8

胸高断面積合計 (cm ／100m )2117.750.0

1.52169.2

D2H 合計 (m3／100m2)

4.38

0.09

0.00

4.48

2

図１2

萌芽の累計本数 (左) と生残本数 (右) の変化｡ 誤差線は標準偏差を示す｡＊：有意差あり (t−検定, p ＜0.05)

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枯損木

地球環境研究,Vol.13(2011)

図２. 当年生シュートの比較｡ 誤差線は標準偏差を示す｡＊：有意差あり (t−検定, p ＜0.05)

図３. 梢の枯損具合 (左上)､ 葉の量 (右上)､ 葉の色 (左下) の衰退度の変化｡ 誤差線は標準偏差を示す｡＊：有意差あり (U−検定, p ＜0.05)±0.4mm であり､ いずれも実験区で小さかった｡ 当年生シュートの長さ (実験区：3.5cm､ 対照区：6.3cm)､

考察

葉の枚数 (6.7枚､ 9.4枚)､ 葉芽数 (0.9個､ 3.2個) は実巻き枯らしと萌芽の除去をした場合､ ハンノキは春か験区の方が有意に少なくなったが､ 花序数には有意差はら夏に多くの新しい萌芽を出すが､ その多くが冬までになかった (図２)｡ 衰退度は､ 梢の枯損具合､ 葉の量､脱落した (図１)｡ また､ 萌芽の平均伸長量と平均肥大葉の色の項目で､ ８月から11月にかけて実験区が対照区

量は､ どちらも実験区の方が少なかった｡ したがって､より有意に高く､ 巻き枯らし処理によって黄葉や落葉の成長量を犠牲にして多数の萌芽を形成したと考えられる｡

時期が早まった (図３)｡ また､ 剥皮直上部の幹が環状また､ 多くの萌芽を形成したものの､ 剥皮部分より上部に肥大しているのが観察された｡

で生産された光合成生産物の根元方向への輸送が巻き枯林内の相対光量子密度は５月と９月の着葉期に5.5〜らしによって阻害され､ さらに､ 林冠は閉鎖されたまま14.0％ (実験区) と5.6〜6.2％ (対照区)､ 落葉期の12月で萌芽の光合成量が少なかったため､ 形成された萌芽はにそれぞれ50.0％と53.2％で､ 両区に顕著な差はみられあまり成長できずに脱落したと考えられる｡ 剥皮直上部なかった｡の幹が肥大していたことも､ 剥皮部より下方に光合成生産物がもたらされなかったことを支持する｡

103放棄水田に侵入したハンノキの生残に対する巻き枯らしの効果 (荒井・米林)

巻き枯らしによって､ 当年生シュートの長さや葉着数､る｡ 巻き枯らしは林床植生の回復を図りながら上層木を葉芽数は少なくなった (図２)｡ ハンノキ属では当年生徐々に枯死させていくという点で優れており､ また､ 伐

シュートにおける光合成生産物が､ そのシュートの成長採と比較して作業の手間や危険性が少なく､ 専門技術をや繁殖器官に使われることから (長谷川・武田 1998)､もたない一般の人でも可能なため､ 人手を集めることも巻き枯らしをおこなったことで､ シュート自身の光合成容易である｡ そのため巻き枯らしは､ 樹林化した放棄水生産量が低下したと考えられる｡ 実験区で雄花序の大き田を希少植物や在来植物が生育する湿性草地に誘導するさが小さい傾向が観察されたが､ これも生産量の減少とための市民参加による管理方法として有効と考えられる｡

矛盾しない｡ したがって､ 巻き枯らしによって光合成生本研究により巻き枯らし処理は１年目にハンノキの樹産自体が減少し､ さらに､ 光合成生産物の輸送が阻害さ勢を衰退させることが示された｡ 今後は､ この効果を２れ､ 根粒菌への光合成生産物の供給量が減ったことで､年目以降も追跡し､ ハンノキが実際に枯死するまでの時根粒菌からの窒素化合物の供給量も減った可能性が考え間を確かめる必要がある｡ また､ 衰弱木や新鮮な枯死木られる｡ 今回､ シュートに形成される雄花序､ 雌花序のはキバチやキクイムシ等の穿孔虫の餌資源や繁殖場所と生産数は､ 対照区と実験区の間に違いはみられなかった｡

なるため (大橋 2004)､ 穿孔虫の増加による被害が周囲

ハンノキの変種のヤチハンノキでは､ 雌雄の花のつけ方の森林に及ぶことの不利益と､ 穿孔虫やそれを餌とするは個体ごと､ 年ごとに差があることが知られている (神動物が多様になる利益を比較検討する必要があろう｡ さ田 1991)｡ そのため､ 今回の結果も個体差や年変動が大らに､ ハンノキ湿地林は種組成の異なる様々な群集・群きいため､ 巻き枯らしの効果が検出されなかった可能性

落が記載されていることから (冨士田 2002)､ これらのが考えられる｡

群集・群落の間で巻き枯らし処理の効果がどの程度異なハンノキに巻き枯らし処理を行うことで､ 樹冠の光合るかも検証する必要がある｡ これらの点が改善されれば､成生産物の輸送が阻害されるのに伴い､ 光合成生産の減より適切なハンノキ林の管理が行なえると考えられる｡

少によるとみられるシュートや葉の生産量や萌芽の生残数が低下し､ また､ 落葉や黄葉の時期が､ １〜２ヶ月ほ引用文献ど早まる事がわかった (図３)｡ さらに､ 翌年の新しい新井シュートや葉となる葉芽の数も少なくなったことから(図２)､ これらの巻き枯らしの効果が翌年以降にも及ぶ事が予想される｡ １年以内に枯死する個体は確認されなかったが､ 巻き枯らしの効果によっていずれは枯死する可能性が高いと考えられる｡
処理した年の林内の相対光量子密度は着葉期にも実験区と､ 対照区で大きな差は見られなかったが､ 翌年以降にハンノキが徐々に枯れ､ 林内が明るくなっていけば､林床植生の回復が予想される｡ 草本に覆われた地表ではハンノキの発芽はみられないことから (東・渡辺2003)､ 林床植生が回復したハンノキ林で上層木が枯れた後は､ 湿地性の草本植物が優占するか､ 湿性低木林への交代が起こると予想される｡ したがって､ ハンノキ林を湿性草地に誘導するためには､ 放棄直後の水田のような草本の植被が少ない時期を経ることなく､ 林床植生が密生した状態で上層のハンノキを枯らすことが重要とな

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立正大学地球環境科学部.

地球環境研究,Vol.13(2011)

Effects of Girdling on the Decay of Alder Forest
in an Abandoned Paddy Field
ARAI Yuji＊, YONEBAYASHI Chuh＊＊

Faculty of Geo-environmental Science, Rissho University

Keywords: Abandoned paddy field, Alder forest, Girdling, Biodiversity

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