関東森林研究論 文71-1(2020)

コウヨウザンの心材含水率及び容積密度の茨城県から鹿児島県に至る７林分間の変異
藤澤義武 1・近藤禎二 1・池田潔彦 2・松下純也 3・生野柾大 4・馬場優政 4・田口碩大 4・秋丸博之 4・永井純一 5・牛島竜希 6１ 森林総合研究所林木育種センター
２ 静岡県農林技術研究所 森林・林業研究センター
３ 鹿児島県
4 鹿児島大学
5 九州森林管理局
6 福岡県
要旨：コウヨウザンは成長と材質に優れた造林材料として期待され、造林特性及び材質の評価が進められている。その中で、スギ同様に多湿心材の存在が報告された。そこで、多湿心材発生の実態を把握するため、茨城県から鹿児島県に至る７か所の林分から成長錐でコアサンプルを採取し、生材含水率及び容積密度を調べた。その結果、150％を越える多湿心材の比率は 21%で同様のスギの値の約 1/2 であったが、期待される伐期の 30 年生を越える６林分では林分ごとで 0~13%、全体では 8.8％であった。辺材部の容積密度は、未成熟材部の影響が強い若齢の１林分を除くと、林分平均値は 0.310g/cm3~0.385g/cm3 であり、スギと同等か上回った。また、生材含水率の林分平均値は林齢との間に、容積密度の林分平均値は林齢、緯度、経度、標高との間に、それぞれ有意な相関関係が認められたが、林齢は有意ではないものの標高、緯度と比較的強い相関関係が認められ、結論を得るにはデータの蓄積が求められる。
キーワード：コウヨウザン，容積密度，生材含水率，林分間変異

Variation of green wood moisture content in heart wood and basic density of Chinese fir（Cunninghamia lanceolata）among seven stands established between Ibaraki prefecture andKagoshima prefecture.
Yoshitake FUJISAWA1 , Teiji KONDO1 , Kiyohiko IKEDA2 , Junya MATSUSHITA3, Masahiro SYONO4, Yusei BABA4,Sekihoro TAGUCHI4, Hiroyuki AKIMARU4, Jyunichi NAGAI5, and Ryuki USHIJIMA5
1 Forestry and Forest Products Research Institute, Forest Tree Breeding Center2 Shizuoka prefecture, Forestry and Forest Products Research Institute3 Kagoshima Prefecture Office
4 Kagoshima University
5 Kyushu Regional Office, Forest Agency
6 Fukuoka Prefecture Office
Abstract: Chinese fir (Cunninghamia lanceolate) shows good characteristics like as fast grown, high modulus of elasticity, and soon. Recently, this species has been recognized as extra planting stocks in Japan. However, some trees with high moisture content inheart wood namely wet wood, which is a serious defect for kiln drying, were observed in some stands. Then, we carried on surveying
wet wood trees at seven stands established from Ibaraki prefecture to Kagoshima prefecture ,and got appearance rates of wet wood.
Total appearance rate of wet wood for seven stands was 21%, which was half of same case of Sugi, and was 8.8% in the case withexception of a stand of which age was younger than the logging age. On the other hand, stand means of basic density in sap woodvaried from 0.310g/cm3 to 0.385g/cm3, except results in a juvenile stand, and these values were same or superior than same valuesof Cryptomeria japonica. Variation of basic density among stands showed significant relationship between age, latitude, longitude,and elevation of each stand, and variation of moisture contents in heat wood among stands showed significant relationship between
each stand age. However, while not statistically significant, stand ages also showed relatively strong relationship between latitude－81 －（受理日 2020 年 2 月 19 日）

and elevation, then more detailed data were needed to accumulate for making a conclusion.
Key-word: Cunninghamia lanceolate, basic density, green wood moisture content, variation among stands

Ⅰ はじめに分の標高は日立の54.7m から高隈の540.5m まで、年平均気温

コウヨウザン（Cunninghamia lanceolata）は台湾から中国南は神戸の13.5℃から浜松の15.5℃まで、年降水量は日立の1462部を原産とするヒノキ科に属する針葉樹であり、成長が早く樹㎜から高隈の 2967 ㎜までの違いがあった。なお、各林分は高幹は通直で、胸高直径１m 以上、樹高 30m 以上に達する。材

隈が中国中南部と東部、霧島が中国東部、神戸が中国東部と台は耐朽性、耐蟻性に優れるところから、中国では古くから建築

湾、浜松が中国東部、今澄が中国中南部、四郎治沢が台湾、日材、船材、棺材などに広く利用され、現在は長江以南の地域に立が中国中南部に由来すると推定される(4)実生苗で造林されおける重要な造林樹種となっている。
我が国には江戸時代末期ている。また、四郎治沢は1 個体に由来する自殖である可能性に移入されたとされ、戦後は各地で導入試験が行われ、阿蘇山の高いことが指摘されている(4)。

麓の植栽林では30 年生時にスギと比べて胸高直径で14％、樹２．実験方法 サンプルは、供試個体の山側の胸高部高で 12％、材積に至っては 41％上回ったことが報告されてい位から内径 5 ㎜の成長錐によって樹皮から髄に至る連続る(5)。このように優れた成長を利用し、伐期や下刈り期間の短したコアとして採取し、採取後速やかに辺材部、白線帯縮を図り、造林コストの削減につなげようとする向きがあり、（移行帯）、心材部に分割し、心材部はさらに移行帯に接近年はこれに伴った研究・技術開発が盛んになっている。筆者する部分から随に向かって長さで心材１，心材２，心材

らはコウヨウザンの需要の喚起等を目的として、我が国に生育３に三等分し、それぞれを密閉ポリ袋へ封入し、さらにするコウヨウザンの材質データを蓄積してきた。この中で、構密封容器に入れて保存した。これらのサンプルから、全造材利用ではスギよりも材質に優れ、むしろヒノキに迫ること乾法と置換法の定法に従って生材含水率と容積密度を測を示すデータが得られつつあるが(1)、その一方で、人工乾燥等定した。測定の手順を次に示す。生材重量は、採取当日の障害となる多湿心材が存在することもわかってきた(2)。に密封ポリ袋ごと 1/1000g 精度で測定し、その後ポリ袋本報告ではコウヨウザンにおける多湿心材の実態を把握すの重量を風袋引きして得た。なお、密封したサンプルのるため、南九州から北関東にいたる林分で生材含水率及び容積重量は、25℃で 24 時間置いたのちにもほとんど低下し密度を測定し、いくつかの知見を得たので報告する。ていなかった。
全乾重量は、予備実験の結果にしたがい、秤量瓶でサンプルを 105℃24 時間乾燥して得た。体積はサンプルを飽水状態にし、水泡の影響に十分留意しながⅡ 材料と方法
１．供試林分 供試した林分は、比較的まとまった個体数ら置換法によって 1/1000ml 精度で測定した。これらの測を持つ 7 か所の林分である。供試林分の概要を表 1 に示した。

定結果から次式によって容積密度及び生材含水率を求めここに示したとおり、調査時の林齢は日立の 21 年生から高隈た。の 77 年生までの違いがあった。調査時の胸高直径の林分平均容積密度（g/cm3）=全乾重量／飽水状態の体積値は、今澄の19.3cm から高隈の38.0cm、同じく樹高は日立の生材含水率（%）=（生材重量／全乾重量）×100

17.0m から四郎治沢の23.3m までの変異があった。また、各林

なお、採取時期は霧島が 7~8 月、浜松が８月、日立、四郎治沢、今澄、神戸が９月であり、これは同じヒノキ科であるスギの立木含水率は年間を通じてほとんど変化

表-１ 供試林分の概要

しないとする既報(6)によった。また、林分ごとに全個体

Table1. Outlines of sampled stands.
林分名

所在

調査時
林齢からの採取を目指したが、管理上の問題から 20 個体も樹高

胸高
直径

年平均
気温

年平均
降水量

(m)

(cm)

（ ℃）

（ mm/年）

標高

調査
個体数

しくは 40 個体に制約された林分もある。

（ ｍ）

日立

茨城県
日立市

2117.025.3

14.1

146255

130

四郎治沢

千葉県
君津市

5823.3

31.0

14.6

2143

22740

今澄

千葉県
鴨川市

3213.819.3

14.62262275

40

１．測定結果 容積密度と生材含水率の林分及び部位

浜松

静岡県
浜松市

58

18.3

24.8

15.52194119352

別の平均値等を表２へ示した。各サンプルは概ね林齢か

神戸

兵庫県
神戸市

76

19.5

33.2

13.5

1862

386

20

ら 1〜３年輪を差し引いた年輪数を含み、辺材には日立、

霧島

鹿児島県
霧島市

59

22.9

32.0

14.72724

432

307

今澄を除いた林分で 20 年輪前後、白線帯が 4~5 年輪で

高隈

鹿児島県
垂水市

77

19.7

38.0

14.4

2967

541

40

あり、日立、今澄はそれぞれ辺材が 8 年輪、10 年輪前後、※※： 年輪数から推定－Ⅲ 結果と考察82 －関東森林研究71-1(2020)

表-2 容積密度・生材含水率の林分及び部位別の平均値

ように、環境条件よりも、若齢であること、成長が良い

Table 2. Mean values of basic density and green wood

こと、さらには遺伝形質が高含水率に影響した可能性がmoisture content at each standあり、このことに着目した調査も必要であろう。

白線帯が 1~2 年輪であった。高隈と日立において、髄から樹皮に至る晩材仮道管長の放射方向の変化で判定した成熟材部への移行時期は概ね 15 年輪以降であり、これによると、日立では辺材に未成熟材を含むが、他の林分の辺材は成熟材と見なせる。辺材の容積密度は日立の0.283 ㎤から霧島の 0.385 ㎤までの変異があった。日立は他よりも顕著に低いが、これには先述のとおり辺材部に未成熟材を含むことが影響した可能性がある。また、容積密度は日立を除き、概ねスギと同等か上回っており、容積密度、生材含水率ともにいずれの部位においても、林分間で高い有意差が認められた。

用材利用を前提としたコウヨウザンの伐期は 30 年生

心材部における部位毎の生材含水率の林分平均値は、前後と期待され、この林齢を越える６林分での多湿心材既報(2)と同様に辺材に近い心材１が最も高くなる傾向にの比率は 1 割程度であった。しかも、コウヨウザンは辺あった。また、心材全体の含水率の全平均値は 113.6%と材に近い部分で含水率が高まる傾向にあることから、多高く、各林分の最大値は神戸を除いて多湿心材と判断さ湿心材に区分される高含水率個体であっても、スギより

図-１ 林分別、部位別容積密度・生材含水率の箱ひげ図
Fig. 1 Box whisker of basic density and green wood moisture content in each stand and each part of a stem.
れる 150％を越えており、７林分全体での多湿心材の比も容易に人工乾燥できる可能性がある。この点に着目し率は 21.1％であった。この値は関東地方のスギの心材含た材質評価も必要であろう。

水率の平均値は 136.8%で、多湿心材の比率は 37%であっ

一方、成長量と容積密度との関係では、今澄で心材 3 のたこと(3)に比べると約半分であった。一方、林分別の多容積密度と胸高直径との間に r= -0.44 、高隈で心材３の湿心材の比率は日立が 76.2%と突出して高く、これを除容積密度と胸高直径との間に r= -0.52 で負の有意な相関いた６林分の多湿心材の比率は 0~13%で、全体では 8.8%関係が示された他は有意な関係は認められなかった。こであった。突出して生材含水率が高かった日立は林齢がれには、心材３が髄付近に位置するために概ね未成熟材

21 年生で最も若齢であるが、成長量は 58 年生の浜松とであることが影響した可能性がある。

同等であり、最も高緯度に位置し、降水量は最も少なく、２．林分間および部位間の変異 林分別、部位別の容地形は砂礫台地で比較的乾燥し易い条件にあった。この積密度・生材含水率の測定結果を図 1 に示した。容積密－83 －表-３ 容積密度と生材含水率の林分平均値と林齢等との相関関係が認められた。すなわち、供試した林分は南西相関係数に向かって、高林齢かつ高標高の傾向にあることを示唆

Table 3. Correlation coefficients among stand means and

しており、容積密度の林分間変異の林齢、緯度、標高にstand ages, latitude, longitude, mean temperature, andよるクラインを単純に結論づけることはできない。若齢

annual precipitation.の日立おける経過観察など、さらなる調査が必要である。

緯度
容積密度経度

標高辺材

年平均
気温 年降水量 林齢-0.83* -0.86* 0.76* 0.06
心材1 -0.68 -0.76 0.71 -0.08
心材2 -0.61 -0.69 0.69 -0.13
心材3 -0.17 -0.16 0.24 0.09
生材 辺材
0.62 0.56 -0.55 -0.37
含水率
心材1 0.48 0.49 -0.58 -0.05
心材2 0.40 0.42 -0.56 0.06
心材3 0.40 0.43 -0.55 0.01

0.68
0.52
0.47
0.17-0.68
-0.48
-0.39
-0.40

0.85*
0.93**
0.86*
0.20-0.85*-0.86*-0.61-0.71

Ⅳ まとめ
コウヨウザンの多湿心材の実態を知るため茨城県から鹿児島県に至る７林分において、容積密度と生材含水率を調査し、次の結果を得た。
①

1/2 であったが、伐期相当の 30 年生を越える林分では 0~13%とさらに低かった。

*: 5％水準で有意、**: 1％水準で有意度に関する部位別の変異では、日立、今澄で髄付近の心②辺材部の容積密度は未成熟材部の影響が強い若齢林分を除き、0.310g/cm3~0.385g/cm3 でスギと同等か材３が高く、心材２で下がった後辺材部に向けて上昇す上回った。

る明瞭な傾向があり、四郎治沢、浜松、霧島においても、心材２での低下は小さいが同様の傾向を示した。
しかし、多湿心材の発生率は 21.1%でスギの同様の値の約③

容積密度の林分平均値は林齢、緯度、経度、標高と、生材含水率の林分平均値は林齢との間に有意な相

神戸、高隈ではこうした傾向は認められず、髄から樹皮関関係があったが、林齢は標高、緯度とも有意ではに向けて順次上昇する傾向にあった。神戸、高隈はともないものの比較的強い相関関係があった。に林齢が 70 年を超えており、髄付近の心材３には 10 年輪以上含まれていた。このため、髄付近での年輪ごとの変化が平均化され、変化の傾向が抑えられた可能性がある。容積密度の髄から樹皮に至る放射方向の変化は、分割法や軟Ｘ線デンシトメトリ法等で確認しておく必要が謝辞：本研究は農研機構生研支援センター「イノベーション創出強化研究推進事業」の支援を受けて実施したものであり、ここに謝意を表する。

あろう。また、髄から辺材に至る放射方向の変化を含めた容積密度の林分間の比較では、日立から霧島、高隈に向けて高まる傾向にあった。
一方、生材含水率は、部位別の変異では日立を除いて既報(2)同様に辺材部から髄を含む心材３に向けて低下する傾向にあった。辺材と心材を含めた個体全体の含水率は、日立から高隈へ向けて、すなわち、北東から南西に向けて低下する傾向にあった。また、日立は心材部が辺材部を上回る典型的な多湿心材であった。
このように、容積密度、生材含水率には日立から霧島、高隈に向けた一定の変異の傾向があるように見える。そこで、部位別の容積密度、生材含水率の林分平均値と林分の緯度、経度、標高、年平均気温、年間降水量及び林齢との相関係数を求めた。その結果を表３に示したが、辺材の容積密度の林分平均値と緯度、経度との間には負、標高の林分平均値と林齢との間には正の有意な相関関係が認められ、辺材と心材１の生材含水率の林分平均値と林齢との間には有意な負の相関関係が認められた。ただし、林齢は緯度との間に r= -0.67、経度との間に r= -0.80、標高との間に r=0.73 の有意ではないものの、比較的強い－

引用文献(1) 藤澤義武・佐藤新一・山田浩男・近藤禎二（2015）
北関東で生育する 19 年生のコウヨウザンの木材性質とその家系間変異．関東森林研究 66－2：183－186(2) 藤澤義武・永井純一・池田潔彦・近藤禎二(2018) コ
ウヨウザンの生材含水率の個体間及び林分間変異．第 68回日本木材学会大会（京都）発表要旨集: B14-01-1145(3) 平川泰彦・藤澤義武・中田了五・山下香奈（2003）
関東育種基本区から選抜されたスギ精英樹クローンの材質．森林総合研究所研究報告 No.386: 21-26(4) 磯田圭哉・上野真義・大塚次郎・近藤禎二・生方正俊（2018）国内コウヨウザン林分の遺伝的組成の解明と由来の推定．第 129 回日本森林学会大会学術講演集：221(5) 森田正彦・冬野招一・蔀正勝（1988）コウヨウザン
30 年生林分についてスギとの成長比較．九州林木育種場
年報 17：91－98(6) 静岡県林業技術研究所(2010) 伐採時期によりスギ立木中の水分量は異なるのか．森林・林業研究センター
情報 わかりやすい森林・研究林業研究シリーズ 11: 1284 －