関東森林研究論 文67-2(2016)

間伐方法の異なるスギ人工林における着花クラスと推定開空度
The flowering density and the simulated canopy openness
at the Cryptomeria japonica plantation for the various thinning conditionｓ.
川崎達郎＊1, 齊藤哲＊1, 壁谷大介＊1, 田中憲蔵＊1 ,右田千春＊1, 五十嵐哲也＊1, 清野嘉之＊1, 福島成樹＊2, 梶本卓也＊1
Tatsuro KAWASAKI＊1， Satoshi SAITO＊1， Daisuke KABEYA＊1 ， Kenzo TANAKA＊1，Chiharu MIGITA＊1，, Tetsuya IGARASHI＊1， Yoshiyuki KIYONO,＊1 Shigeki FUKUSHIMA＊２ and Takuya KAJIMOTO＊1＊1 国立研究開発法人森林総合研究所
Forestry and Forest Products Research Institute， 1 Matsunosato Tsukuba 305-8687＊2 千葉県農林総合研究センター
Chiba Prefectural Agriculture and Forestry Research Center, Haniya 1887-1, Sanmu, Chiba 289-1223
要旨： 間伐方法によるスギの雄花着花量への影響を調べる試験地において、間伐後 2 年間、個体ごとに樹冠の光条件（開空度）をモデルで推定し、雄花の着花クラスとの関係を検討した。試験地は千葉県のスギ人工林（31 年生)で、多雄花木優先間伐、通常間伐、無間伐の 3 処理区を設置し、各処理区の個体について冬季に樹冠部を観察して、「着花なし」から「樹冠全体に高密度に着花」まで 5 クラスに区分した雄花の着花量を記録した。個体の平均開空度は、樹木位置と樹高から円錐形で近似する樹冠モデルを用いて計算した。多雄花木間伐区では通常間伐に比べて開空度の高い個体の割合が多く、両処理区とも同じ材積間伐率(26%)を用いたが、多雄花木間伐の方が残存木の光環境はより改善されていることがわかった。一方、間伐後の個体の着花クラスと開空度との間には明瞭な関係は見られなかった。両間伐区とも、無間伐区に比べると雄花を多く付ける個体の割合が高かった。解析結果からは、雄花の豊作年は、多雄花木間伐の方が通常間伐に比べて極端に着花する個体の割合が低くなり、間伐方法によって雄花の生産に違いが生じる可能性が示唆された。
キーワード：多雄花木間伐、仮想樹冠、開空度、豊作年
Abstract: We examined how post-thinning change of light condition（Canopy Openness) was associated with pollen (male-flower)
production of Cryptomeria japonica trees. On the male-flowering monitoring site of C. japonica stand (31 years old), research plotsof two different style types of thinning, Male-flowering trees thinning (MT) and ordinal Low thinning (LT), and no thinning plot(control) were established. During three years after the thinning operation, we observed the extent of flowering density for eachindividual every winter, and classified the density into 5 levels. The Simulated Canopy Corn model was used to calculate canopy
openness for each tree. Trees of MT plot showed relatively high values of Canopy Openness than those of LT plot, indicating thatlight condition was improved more in MT plot. However, there was no clear relationship between the flowering classes and opennessof the individuals. Compared with the control plot, both thinning plots showed larger percentage of the “dense” flowering trees. Our
analysis suggested that male-flowering thinning may have potential for reducing pollen production more than low thinning,
especially in the mast year of male-flower.
Keywords: Male-flowering trees thinning, Simulated Canopy Corn model, Canopy Openness, Mast year of male-flower

Ⅰ はじめに替える方法を選択する必要がある。しかしながらこれらの戦後の急激なスギ人工林の拡大は、春期のスギ花粉の対応策は、通常の林業経営のサイクルの中で行われるた飛散を招き、国民の多くにスギ花粉症を生み出している。

め、数十年掛かってようやく効果が発揮されることになる。

スギ花粉の飛散を抑制して花粉症を抜本的に解決するた

したがって、現存する林分を間伐等の適切な管理によっめには、樹種転換等を行いスギ人工林を減らすことや、まて花粉の生産も多少とも抑制できる方法が求められている。

たスギを再造林する場合でも無花粉・少花粉スギへ植え

一般に、強度な間伐後は花粉量が増加するとされるが（5)、－255 －（受理日 2016 年 8 月 8 日）

花粉抑制に効果がある方法として、雄花を多くつける個体に著しく高密度に着花、B+：樹冠全体に高密度に着花、を優先的に間伐する多雄花木間伐が知られている（4)。そB：樹冠全体に着花、C：部分的に着花、D：着花なし、と定の効果については、例えば間伐後 3 年間ではあまり効果義した。なお、スギの雄花生産はかなり年変動するため（4)、がないという結果（1)もあるが、雄花の豊作年に限って効本報では、後述するように雄花の凶作年となった間伐後 1

果が期待できる（3)、さらに遺伝的に着花しやすい個体が年目と、豊作年となった間伐後 2 年目の結果を用いて解多い林分ほど効果があるとの報告がある（2, 4）。

析した。

間伐による着花の増加には、光環境の改善が強く関係

2.

開空度することが示唆されている （5)。そのため、間伐による着花

梢端部を頂点とする円錐形で近似したモデルを用いて量への影響を検討するには、おもな影響因子と思われる樹高データからスギ全個体の樹冠形を再現した(図-1)。試

光環境を個体ごとに定量的に評価することが重要になる。

験区林床に 50cm 四方の格子点を配し、その上空の再現

若木の場合は、幹の梢端部の光環境を測定すれば容易した樹冠上の点から周囲の天球を見上げ、隣接樹冠によに評価できる。しかし、成熟した林分の場合は、隣接個体り天球が遮蔽された見上げ角度を求めて開空度を計算しと樹冠が重なり、個体レベルで正確に光条件を評価する

た。各処理区の間伐後に残存した全個体について、個体のが難しくなる。近年、3D レーザで測定した個体の位置の樹冠表面の全ての点の開空度を平均した値を個体のやサイズ情報から仮想空間上に林分を詳細に再現させる開空度と定義した。なお、このモデルによる開空度の推定技術が発達してきたが、本研究では、成木の樹冠構造モ値と、光量子センサーを用いた実測値との間には良好なデルによる簡便な光環境推定法を用いて、異なる間伐方相関関係が得られている（川崎ら 未発表）。

法により個体ごとの光環境がどう変化するか推定した。本報では、スギの雄花着花量のモニタリング試験地のデータIII 結果と考察を使って、間伐後の個体レベルの着花の多寡と光環境の間伐後 2 年目の豊作年における個体ごとの雄花の着花の関係を解析した。さらに、それらの解析結果に基づき、クラスと開空度の関係を図-2 に示した。いずれの処理区と多雄花木間伐の花粉生産の抑制効果についても検討しも、個体数の少ない D クラスを除き、着花クラス間の平均た。

開空度は有意に異なり（Kruskal Wallis test, 多雄花木間伐 区 p=0.017 、 通 常 間 伐 区 p<0.001 、 無 間 伐 区

II 方法と材料

p<0.001）、着花が多いクラスほど平均開空度は高い傾向

調査は、千葉県富津市鬼泪山の西向き斜面に位置するが見られた。（図-2）。

スギ人工林で行った。本数密度が約 1500 本/ha の 31 年

各処理区の間伐前と間伐後２年目までの着花クラス別

生時に、各 40m ×40m の処理区を 3 個設定し、それぞれ、の本数を表 1 にまとめた。着花が多い A や B+の個体数は、多雄花木間伐、通常間伐、無間伐の処理を行った。間伐

雄花の凶作年となった間伐後 1 年目は、翌年の豊作年（2直後の 3 試験区合わせた平均樹高は約 17m で、間伐後年目)に比べてかなり少なかった。また、無間伐区に比べの林分密度は多雄花木間伐区 1038 本/ha 、通常間伐区

ると、両間伐区とも、凶作年には雄花を多く付ける個体の988 本/ha、無間伐区 1638 本/ha である。両間伐区の間伐割合がやや高めであったが、一方、豊作年には大きな差率はともに材積で約 26%に揃えた（3)。

がみらなかった。そこで、このうち雄花生産が多かった 2 年

1.

目に着目して、以下、間伐方法によって個体の着花にど着花クラス観察

間伐前から 4 年間、雄花の開花前の冬季に双眼鏡で各処のような影響の違いがあるか検討した。

理区の全個体の樹冠を観察し、5 段階の雄花の着花度（ク受光量の多い個体と少ない個体を開空度 30%を基準にラス)を記録した。この雄花の着花クラスとは、A：樹冠全体分けて、各処理区でそれぞれの本数頻度を比較すると、－256 －

関東森林研究67-2(2016)

多雄花木間伐区では、通常間伐区より明るい個体がやや引用文献多かった(図-3）。また、着花クラス別の本数頻度を比べる（1）福島成樹・小平哲夫・横山敏孝(1996) 森林施業によと間伐方法による大きな違いがみられ、多雄花木間伐区るスギ花粉生産抑制効果(I)．日林論 107: 475-478

では、着花クラスがＡの個体は通常間伐区に比べてかなり（2)福島成樹 (2013) 千葉県南房総市の実生スギ林にお少なかった(図-4）。開空度が 30%以上の明るい個体だけける多雄花間伐の効果．関東森林研究 64-1:25-28

で比べてみると、この着花クラスがＡの本数は、通常間伐（3）梶本卓也・福島成樹・金指達郎・齊藤哲・川崎達郎・千区の 4 分の 1 であった(図-5）。

葉幸弘・五十嵐哲也・清野嘉之（2013）雄花量に着目した

図-6.は、無間伐区における間伐試験前年の着花クラス間伐が成長に及ぼす影響の解明．森林総合研究所交付別に分けた個体が、間伐後 2 年目の豊作年、どのような着金プロジェクト研究成果集「雄花量に着目したスギ林の間花クラスになったかを示したもので、当初着花が多かった伐効果の科学的検証」研究成果集：28-32

個体（B, B+)は、豊作年も高い着花クラスになることが多い（4）梶本卓也・福島成樹 (2015) 森林管理による花粉生ことを示している。多雄花木間伐では、こうした着花が多い産の抑制－間伐の可能性について．森林科学 73:17-20

個体を優先的に間伐したため、豊作年では、その除去に（5）清野嘉之・奥田史郎・竹内郁雄・野田巌・近藤洋史・堀よる雄花生産の抑制効果が、通常間伐に比べるとより発

靖人 (2002) スギ林の間伐と間伐 1 年目の花粉生産量.

揮された可能性を示唆している。

日本生態学会大会要旨集 49: 159

本報では、個体の平均的な光環境に基づき解析したが、（6)清野嘉之・奥田史郎・竹内郁雄・石田清・野田巌・近藤

今後は、さらに樹冠上部だけに着目した解析などを行い、洋史(2003) 強い間伐はスギ人工林の雄花生産を増加さ雄花生産への光環境の影響を検討する必要がある。

せる. 日林誌 85: 237-240

表-１.

着花クラスの推移

Table 1. Change of the number of trees for eachflowering class

通常間伐

多雄花木間伐

着花 間伐前 間伐 間伐
処理区 クラス (2009年) 1年後 2年後

無間伐

図-１. 開空度推定に用いた樹冠モデルの概念図
Fig.1. Image of the crown model to estimate Canopy
Openness

AB+
B
C
D
A
B+
B
C
DA
B+
B
C
D

41728272422036232001031
17421430
4125063938180318255453241201313227100523362313(単位：％)－257 －個体開空度

60%

60%
多雄花間伐区

60%
通常間伐区

40%

40%

40%

20%

20%

20%

0%

0%
DA
図-2.
Fig.2.

B+

B

CA

B+

B

無間伐区

0%
DCA

B+

B

着花クラス

CD

着花クラスと個体開空度の関係(エラーバーは標準偏差を表す。通常間伐区の D はサンプルなし。)
Relation of flowering density and Canopy Openness(Bars indicate standard deviation. There is no data of D-class in Normal thinning.)

80

多雄花間伐区

通常間伐区

B+

C

多雄花間伐区

60

本数

本数

通常間伐区

100

50

40
2000
開空度
３０％以上

A

開空度
３０％未満

図-4. 間伐後 2 年目の個体着花クラスの頻度
Fig.4. The number of trees for each floweringclass in two years after thinning.
15多雄花間伐区

通常間伐区

2009年時のB+ 40

2009年時のB

1020本数
頻度（本）

50本数

D

着花クラス

図-3. 2009 年の開空度 30%で分けた個体数
Fig.3. The number of trees with 30% ≦ or30% ＞ openness in 2009

60

B

4030

500AB+B

CDA30

2009年時のC 60

2040

1020B+

B

CD

2009年時のD

20100A

B+

B

CD00A

着花クラス
図-5. 2011 年の開空度 30%以上個体の着花クラスの個体数
Fig.5. The number of trees with 30% ≦ openness in2011

B+BCDA B+ BC
着花クラス（豊作年）

D図-6. 間伐前（２００９年）着花クラス毎の豊作年（２０１１年）における着花状況（白:A, B+ または B､ 黒:C または D）
Fig.6. The number of trees for each flowering classes. Four figures(B+, B, C and D) shows flowering classes in 2009.
(White and black bar show A, B+ or B and C or D classrespectively.)－258 －