リバーフロント研究所報告 第 22 号 2011 年 9 月

千曲川鼠地区の試験的河道掘削に関する研究（2）Study on the exploratory excavation of a river channel
in the Nezumi district of the Chikuma River (2)河川・海岸グループ 研 究 員 毛利栄一郎
専 務 理 事丸岡昇

河川・海岸グループ グループ長 佐合純造

生態系グループ

研究 員 川口究

本稿は、千曲川において実施した高水敷掘削による外来植物（アレチウリ、ハリエンジュ）の駆除・生育抑制及び在来の水辺植生の再生に関する調査・研究成果について報告するものである。近年、千曲川中流域では外来植物の増加が著しく、在来種の生息・生育環境を悪化させるとともに、種の多様性を減少させており、河川環境管理上の主要な課題となっている。
千曲川鼠地区において、高水敷掘削により棚田状の試験地を造成することで、冠水頻度や洪水時に受ける撹乱の程度などが異なる複数の敷高を設定し、その後の環境の変化をモニタリングすることにより、アレチウリ及びハリエンジュの駆除・生育抑制、在来植生の再生等に関する基礎的知見の収集を試みた。
掘削後 2 年が経過した段階で、小規模洪水により試験地が数回冠水した結果、確認されたアレチウリの個体数は顕著に減少し、実生に対する生育抑制効果が確認された。一方、掘削地周辺において、1 年目はオオイヌタデやヌマガヤツリ、2 年目はヨモギやオギなどの在来種が優占するなど、高水敷掘削及び洪水による土質、水分条件、埋土種子の動態等の変化が、在来植生の再生に寄与したと考えられた。
今後は継続的なモニタリングにより川の営力を活用した河川の自然環境を維持するための河道掘削の物理条件設定、河道断面維持の確認、及び維持管理方策の検討を行う必要がある。
キーワード： 自然再生、高水敷掘削、洪水、河川生態系、アレチウリ、ハリエンジュ、在来の水辺植生
This paper reports the results of research study on extermination and growth suppression of exotic plants (burcucumber, locust tree) as well as the restoration of waterfront vegetation of indigenous plants by flood channel
excavation in the Chikuma River. In recent years, exotic plants have been proliferating in the midstream basinof the Chikuma River, causing the inhabiting and growing environment of indigenous plants there to deteriorate
and decreasing the diversity of species and this has become a major issue in management of the riverenvironment.
In the Nezumi district of the Chikuma River, exploratory grounds resembling terraced paddy fields wereconstructed by flood channel excavation. These exploratory grounds were created at several levels, at each ofwhich the frequency of submergence and the degree of disturbance at floods varied. By monitoring thesubsequent changes in the environment, fundamental knowledge has been collected regarding the exterminationand growth suppression of bur cucumbers and locust trees, restoration of indigenous plant vegetation, etc.
Two years after the excavation, the exploratory grounds were submerged with water several times due tosmall-scale floods. Consequently, the observed population of bur cucumber plummeted, and the effect ofgrowth suppression compared to the number of seedlings was verified. Meanwhile, indigenous plants presided
around excavated grounds: Persicaria lapathifolia and Cyperus glomeratus L.in the first year; and mugworts andAmur silver-grass in the second. It is understood that changes of soil quality, water conditions, and the dynamic
state of buried seeds affected by flood channel excavation and floods contributed to the restoration of indigenous
plant vegetation.
In future, it is necessary to set the physical conditions of the river channel excavation, ensure conservation of thecross section of a river channel, and consider methods of maintenance and management, in order to preserve theriver environment while utilizing river power and conducting continuous monitoring.
Key Words: nature restoration, river channel excavation, flood, river ecosystem, bur cucumber, locust tree,waterfront vegetation of indigenous plants−19−環境・生態系の基本的課題に関する研究報告

１． はじめに
１−１ 千曲川中流域の抱える課題し、モニタリング調査を行うことにより得られた知見を自然再生事業計画に反映させることで、効果的かつ千曲川は甲州、信州と秩父（武州）三国の境にある甲武信ヶ岳（標高 2,475ｍ）の中腹、2,200ｍ辺りから効率的に事業を実施することとなった。

１−３

千曲川河川生態学術研究会

湧出する湧き水に流れを発し、長野県から新潟県に流千曲川河川生態学術研究会（河川生態学術研究会千れて日本海に注ぐ日本で最も長い幹川流路延長を誇る曲川研究グループ。以下千曲川研究グループとする）

信濃川水系のうちの長野県内の呼び名である。かつて

は、生態学者、河川工学の研究者及び河川管理者が協の千曲川は、瀬や淵のある多様な流れの中に砂礫河原働し、河川の自然の仕組みを生態学的な観点から解明が広がり、水際部には水辺のエコトーンが形成されるするとともに、河川管理に役立てるための総合的な調など、生物の良好な生息空間となっていた。

査・研究を進めていくことを目標に設立された。平成

しかし、1980 年頃までに実施された砂利採取等によ16 年度より開始した粟佐地区（81.0km 付近）におけるる河床低下に伴い、低水路と高水敷の比高差が大きく調査・研究では、「河道掘削による人為インパクトが生なり、河道固定に伴う高水敷の乾燥化が見られるよう態系に与える影響把握」をテーマとし、高水敷掘削にになった。そういった場所は洪水による植生流失の外よる人為インパクトと洪水による自然インパクトが、力及び頻度が減少するとともに、一旦堆積した土砂は河川生態系に与える影響についての様々な知見を蓄積掃流されにくくなり、また植生による流速低減に伴うした。また、撹乱を受けやすい地形を創出したことで、土砂堆積が進むため、表層に細粒度層が形成される。

その後の洪水により外来植物であるオオブタクサが駆これは、大洪水が発生しても流失せず、樹林化の進行逐され、在来植生が優占する場へ遷移することが確認を促進させる要因となる。そのため、従来多かった草された。

本植物に代わり、木本植物が増えて、本来の千曲川生

平成20年度からは、研究フィールドを鼠地区（97.5km付近）に移し「インパクト−レスポンスの視点からの態系とは異なる鬱蒼とした樹林地と化している。
樹林化の問題と平行して外来種の侵入が増えてきお河川中流域生態系の形成・維持機構の解明」をテーマ

り、アレチウリやハリエンジュが多くみられる。特にとして、水の流れによりつくりだされる物理環境（地ハリエンジュは流下阻害、流木の発生という治水面で形、基質、水質、物質の移動など）とそこに棲む生きの課題に加えて、河川巡視の際の視認性の悪化、不法物の相互関連性を明らかにすることを目的として調投棄の誘発等、維持管理面での課題も発生しており、査・研究を実施しており、そこで得られた知見につい駆除・生育抑制について早急な対応が求められている。ては、鼠地区における試験掘削後のモニタリング調査

１−２に有効に活用されている。

千曲川中流域川づくりの目標

千曲川における治水及び自然環境の課題を踏まえ、国土交通省北陸地方整備局千曲川河川事務所により川づくりの目標が以下のように設定された。

２． 鼠地区での外来種対策
２−１ 試験掘削のねらい
試験掘削の実施に際しては、高水敷掘削により棚田流下能力を確保するとともに、砂礫河原やヨシ、ヤ状の試験地を造成することで、冠水頻度や洪水時に受ナギなどの水際植生などが形成され、これがその後維ける撹乱の程度が異なる複数の敷高を設定し、その後持される環境の創出を目指すの環境の変化をモニタリングすることにより、アレチ↓

ウリ及びハリエンジュの駆除・生育抑制、在来植生のこの環境の創出により、河道の樹林化による流下阻再生、その他の河道内における生物の生息場の保全・害を防ぐとともに、河道内における生物の生息、生育再生に資する基礎的知見を得ることを目的とし、平成環境の保全を図る

21 年 3 月に鼠地区で試験掘削を実施した。
掘削高については、粟佐地区における試験掘削結果

この目標を達成するため、高水敷掘削により河川がを踏まえた上で、外来植物の生育抑制及び水辺在来植本来有する自然の営力を再生することで、外来植物が生の再生と維持を期待して、①1 段目として、平水位駆除され、侵入や定着がしにくい河道を再生し樹林化相当の高さと②2 段目として最低年 1 回冠水する高さを防ぐ試みが自然再生事業として実施されている。

を設定した。なお、試験地の周辺地区からのアレチウ自然再生事業の実施に際しては、高水敷掘削によるリ、ハリエンジュ侵入の影響を低減するため、バッフ効果を把握するため、鼠地区において試験掘削を実施

ァエリアとして、2 段目の周囲に約 20ｍ幅の伐採のみ−20−リバーフロント研究所報告 第 22 号 2011 年 9 月を行う範囲を設けた。の状況等）を目視観察により記録した。調査時期は、10月の1回とした。

①1 段目（平水位相当の高さ）(3)外来植物分布状況調査②2 段目（最低年 1 回冠水する高さ）試験掘削範囲の 1 段目、2 段目において調査を実施した。アレチウリについては、生育位置と個体数、おおよその植被面積を記録し、ハリエンジュについては③伐採のみを行う範囲

横断測量測線

NO.8NO.9

NO.10

NO.11

NO.12NO.13

測位誤差約３ｍの GPS を用いた。調査時期は、10 月の1 回とした。

標高(T.P.m)
ハリエンジュ

No9

アレチウリ
ハリエンジュ

ハリエンジュ

掘削前の植生一年生草本

409

W=1/2.0
W=1/1.5
W=1/1.2
W=1/1.0408
平水位407②最低年 1 回冠水する高さ

平水位

掘削後の平成 21 年 4 月以降は、千曲川において平均①平水位相当の高さ
10200

300

400

年最大規模（生田観測所流量 1,800m3/s 程度）以上の洪水は発生していない。平成 22 年度は 6 月 19 日と 7

図−１ 鼠試験掘削地の掘削形状

月 2 日に発生した洪水により 2 段目まで冠水したこと

２−２ モニタリング調査の実施が確認できる（図-2）。一段目については冠出している

試験地における掘削後の植生の変化及び外来植物期間もあるが一年の大半は冠水している。

（アレチウリ、ハリエンジュ）の詳細な生育状況の変化を把握するため、試験地周辺において、植生図作成

408.6

調査、植生断面図作成調査、外来植物（アレチウリ、408.4

ハリエンジュ）分布状況調査を平成 21 年度の調査に引408.2

き続き実施した。

408.0

なお、植生の変化に伴う他の生物（鳥類等）の生息状況の変化を把握するため、千曲川研究グループの研究者により実施された調査・研究結果を確認すること
により、高水敷掘削及び洪水によるインパクトが河川

7/2
6/19

2 段目の地盤高

407.8
407.6407.4

1 段目の地盤高407.2

試験地周辺において、既存の植生図及び航空写真等を基に下図を作成した上で現地調査を行い、現存植生図を作成した。群落区分は原則として「河川水辺の国
勢調査植物調査（河川版）植物群落一覧表」に従った。
また、群落内に千曲川における主要な外来植物（ハリ

3/1

2/1

1/1

12/1

11/1

10/1

9/1

8/1

7/1

6/1

5/1

4/1

406.8

（１）植生図作成調査

3/1407.0

生態系に及ぼす影響について考察した。

2/1405

３． 鼠地区掘削後の変化
３−１ 掘削後の出水状況

1/1406

平水位

水面標高(T.P.m)

410

生育位置と個体数、樹高を記録した。位置の記録は、図−２ 平成 22 年 1 月〜平成 23 年 3 月までの出水状況

３−２ 平成 22 年 10 月における植生の状況
掘削範囲の掘削面による違いと植生面積比を図-3に示す。

エンジュ、アレチウリ、オオブタクサ、シナダレスズ

掘削範囲は掘削の比高に応じて掘削面 1（常時水面メガヤ等）が混在する場合は混在しない群落と区別し下にある段）、掘削面 2（最低年 1 回冠水する段）、伐て植生図を作成した。なお、現地において重要種（環採のみの範囲（数年に 1 度冠水する段）の 3 段階に区

境省レッドリスト、長野県レッドデータブック記載種）分される。掘削面毎の植生の状況を以下に示す。

が確認された場合には確認位置及び生育状況を記録し（１）1 段目平水位相当の高さであることを反映してミゾソバ群た。調査時期は、10 月の 1 回とした。

落やヨシ群落、ツルヨシ群集、ウキヤガラ−マコモ群(2)植生断面図作成調査
試験地内の4測線において、水際から樹林帯までの横集、ガマ群落、セリ−クサヨシ群集等の湿地に成立す断方向の植生断面図を作成した。植生断面図には、測る在来種の群落が大部分を占めた。泥質の湿地を好む

線の両側2ｍの範囲に出現した植物種を群落ごとに記

ウキヤガラ−マコモ群集は下流部に集中していた。ま

録した。また、植生の変化と関係する物理環境要因をた、水際の浅い水中には沈水植物のイトモ群落がみら把握するため、主要な群落の生育場の特徴（河床材料れた。

−21−

環境・生態系の基本的課題に関する研究報告

外来種が優占する群落はみられないものの、アメリカセンダングサが混生するタイプのセリ−クサヨシ群集

３−３ 外来種の生育状況
掘削地におけるアレチウリ、ハリエンジュの確認状が一部にみられた。

況について図−４、図−5 に示す。

（２）2 段目（１）1 段目

掘削面 1 にみられた湿地に成立する群落は少なく、平成 21 年に見られなかったアレチウリが水際に繁

やや乾燥した立地を好むメヒシバ−エノコログサ群落

茂するツルヨシ群集、セリ−クサヨシ群集の一部で生やツルマメ群落、ヨモギ−メドハギ群落、オギ群落等育が確認された。

が多かった。の際の重機による踏み固めの影響が残っているためで（２）2 段目
平成 21 年秋期に消失したアレチウリが平成 22 年度
は点在するが、繁茂はしていない。
平成 21 年からハリエンジュが法面部分にみられてあると考えられる。上流部については多年生草本群落おり、別途伐採試験を行っているにも関わらず、個体のオギ群落の発達がみられる一方で、他河川での繁茂数に減少はみられず拡大傾向にある。

が問題になっている在来のつる植物のツルマメ群落が（３）伐採のみの範囲
セリ−クサヨシ群集の大部分にアレチウリが混生するようになった。ハリエンジュも萌芽が多数みられる。

下流部には一年生草本群落のメヒシバ−エノコログ
サ群落や人工裸地が分布しているが、これは掘削工事繁茂しており、今後の動向に注意が必要と考えられる。
（３）伐採のみの範囲
セリ−クサヨシ群集が優占していた。セリ−クサヨシ群集は在来の群落であるものの、アレチウリが混生するタイプが大部分を占めていた。

平成 22 年 10 月

1 段目

2 段目

伐採のみの範囲

図−３ 掘削範囲の植生図と植生面積比−22−%1 イトモ群落
2 ミゾソバ群落
3 ヤナギタデ群落
4 メヒシバ−エノコログサ群落
5 オオブタクサ群落
6 ツルマメ群落
7 コスズメガヤ群落
8A ヨモギ−メドハギ群落
8B ヨモギ−メドハギ群落（ツルヨシ混生）
9 セイタカアワダチソウ群落
10 カゼクサ−オオバコ群集
11 ヨシ群落
12 ツルヨシ群集
13 オギ群落
14 ウキヤガラ−マコモ群集
15 ガマ群落
16A セリ−クサヨシ群集
16B セリ−クサヨシ群集（アレチウリ混生）
16C セリ−クサヨシ群集（アメリカセンダングサ混生）
17 タチヤナギ群集（低木林）
18 クズ群落
19 ハリエンジュ群落
20 人工裸地
21 道路
22 開放水面リバーフロント研究所報告 第 22 号 2011 年 9 月

平成 21 年 6 月 23 日

平成 22 年 10 月 20 日

図−４−１ 掘削地におけるアレチウリの状況確認
平成 21 年 6 月 23 日

平成 22 年 10 月 20 日

図−４−２1400

掘削地におけるハリエンジュの状況確
1801319

157

160

1200

151

140
1000

H22600400

H21H216/196/23

10/87/2

出水

出水

個体数

個体数

120
800

出水

100
80

H21606/23
出水

40

H2110/845

出水

162

200

260
平成21年6月

平成21年8月上旬

平成21年8月下旬

02046

平成21年11月 平成22年10月

図−５−１ 掘削地におけるアレチウリの確認個体数−23−92H226/197/2
出水80平成21年6月

平成21年8月上旬

平成21年8月下旬

平成21年11月 平成22年10月

図−５−２ 掘削地におけるハリエンジュの確認個体数

環境・生態系の基本的課題に関する研究報告

平成 21 年 11 月

平成 22 年 10 月

図−６ 鼠地区掘削範囲の景観の変化

３−４ 掘削範囲の景観の変化

群落・ハリエンジュ林が消失し、低水敷植生（在来）河道掘削及び伐採の実施後の景観変化を図-6 に示が広く分布した。平成 22 年 10 月は一部に高水敷植生す。各掘削面の違いとして、下記の点が上げられる。

（在来）が広がったが、低水敷植生（在来）が依然と（１）掘削面 1して高い割合を占めている。平成 22 年 10 月に高水敷

平成 21 年 11 月に水際植生（外来）が広くみられた植生（在来）が増加したのは、オギ群落の出現によるが、平成 22 年 10 月は水際植生（在来）や低水敷植生ものである。オギは多年草で地下茎による繁殖を行う（在来）に置き換わり減少した。これは、大規模洪水のが特徴であり、攪乱の比較的少ない立地に成立するが発生しなかったことにより点在していた多年生で在植物である。掘削面 2 では平成 22 年に冠水が 2 回みら来のクサヨシ、ツルヨシ等が拡大することにより、アれたものの、攪乱の程度としては弱いためオギ群落のメリカセンダングサ群落が消失したためである。

拡大に至っていると考えられる。

掘削面 1 については、水際植生（在来）の定着がみ

掘削面 2 については、低水敷植生（在来）の維持及られており、良好な状態に推移していると考えられる。

び高水敷植生（在来）の増加といった在来種による遷（２）掘削面 2移が進行している状態であるため、良好な状態である

河道掘削実施により平成 21 年 11 月はアレチウリ−24−と考えられる。

リバーフロント研究所報告 第 22 号 2011 年 9 月（３）伐採のみの範囲

今後植生破壊が発生しない場合には土砂の堆積に伴い伐採実施により一時的に掘削面 2 と同様にアレチウ状態 4 へと移行する可能性もあると考えられる。

リ群落・ハリエンジュ林が消失したが、平成 22 年10 月にアレチウリ群落が広く分布した。
伐採のみの範囲については、アレチウリの拡大が群落高みられており、良い状態とはいえない

又は群落面積４． 考察
４−１ 各掘削面の評価

土層厚

各掘削面の状態を評価するに当たり図‐7 の出水を起因とする外来植物群落の消長プロセスをもとに状態を区分した。状態 1 は頻繁に冠水する場であり砂礫河原が維持される場、状態 2 は在来植生が優占し外来植物の繁茂が防止されるとともに、出水の撹乱により維持される場、状態 3 は在来植生が優占し外来植物の繁茂が抑制される場、状態 4 は陸地化し状態 1

状態 2状態 3状態 4外来種が繁茂する場とした。
図-７ 出水を起因とする外来植物群落の消長プロセス（１）掘削面 1
クサヨシやツルヨシを主体としており、これらの植物は小規模の攪乱により維持される植生であること（３）伐採のみの範囲
ハリエンジュの萌芽が多数みられており、比高はハから、状態 2 を維持していると考えられる。

リエンジュ伐採前と変化していないため、伐採前の状常時冠水する比高を掘削後維持しており、植生破壊頻態 4 のままであると考えられる。

度は高い状態であるため、今後は植生の流出と繁茂を繰り返し、状態 1 と状態 2 の間で推移すると予想される。

伐採後の冠水はなく、今後の植生破壊頻度も低いと考えられる。
植物の構成種については、在来種のクサヨシが広が植物の構成種についても、平成 21 年度は外来種のアメるが、その上を覆うようにアレチウリの繁茂がみられリカセンダングサがみられたものの、平成 22 年度にはるなど状況は良くない。

在来植生が優占し、アレチウリ等の外来種の生育も抑以上のことから、伐採のみの範囲は自然再生のイメ制されている。

ージとは異なり、ハリエンジュが再生して状態 4 が続以上のことから、掘削面 1 については当初想定した自くと予想される。

然再生イメージに近い状態と評価できる。

４−２ 河川管理への活用（２）掘削面 2

本研究を通し、高水敷掘削により冠水頻度を人為的比較的安定した比高に分布するオギの出現が平成に調整することで、アレチウリの生育を抑制し、在来22 年度にみられていることから、状態 2〜状態 3 の移の水辺植生を再生することが可能であることが示唆さ行途中であると考えられる。

れた。洪水時の冠水状況を考慮した地盤高の設定方法

冠水頻度は平成 22 年度は 2 回と少なく、植生破壊頻に関する知見は、千曲川中流域で実施されている外来度は掘削面 1 に比べて低い状態であるため、今後は植植物（アレチウリ、ハリエンジュ）の駆除・生育抑制

生繁茂と土砂堆積に伴い状態 3 に移行すると予想され、を目的にした自然再生事業や現在検討段階にある河川大規模な洪水が発生した場合には状態 2 へもどると予整備計画における断面形状設定に適用可能である。ま想される。

た、試験地におけるハリエンジュの萌芽は、一部の箇植物の構成種については、平成 21 年度はオオイヌタ所に限定されていたことから、萌芽刈り取り等の維持デやヌマガヤツリ、平成 22 年度はヨモギやオギなどの管理技術と組み合わせることにより、効果的かつ効率在来種が優占しており、アレチウリ等の外来種の生育的なハリエンジュの管理技術として活用可能であるとはある程度抑制されている。

期待される。

以上のことから、掘削面 2 については当初想定した自然再生イメージにある程度近い状態と評価できるが、−25−

ただし、水系スケールでの河川管理を考えた場合に

環境・生態系の基本的課題に関する研究報告

は、高水敷掘削による外来植物（アレチウリ、ハリエ5）川口究,丸岡昇,内藤正彦,今井素生：千曲川鼠地区ンジュ）の駆除・生育抑制効果は、特定区域、一定期の試験的河道掘削に関する研究, リバーフロント間のものであると考えるべきであり、他河川で検討さ研究所報告, 第 21 号, pp.57-66, 2010.9

れている手法と併用すること等によりさらに一般的な外来植物対策技術を確立する必要がある。

6) 須藤忠雄, 前村良雄, 丹野幸太：久慈川水系における外来植物対策検討 ‒ハリエンジュ及びアレチウ
リの効果的な駆除方策について-, リバーフロント

５．今後の課題

研究所報告, 第 19 号, pp.96-103, 2008.9

平成 22 年度までの研究により、高水敷掘削後 2 年間

7）増子輝明,前村良雄,森川陽一,阿部充：神流川におにおける短期的な外来植物を初めとする植生の生育状ける河道内樹木の適正管理について, リバーフロ

況の変化を確認した。今後もモニタリング調査を継続

ント研究所報告, 第 21 号, pp.67-76, 2010.9

することにより、長期的な植生の遷移過程を把握することが必要である。特に、現時点においては平均年最大流量規模以上の洪水が発生していないことから、その規模の洪水が起きた段階で、仮説どおりに試験地が撹乱作用を受けるか否かを検証する必要がある。
外来植物各種の対策の観点では、アレチウリについて
は、高水敷掘削により高い生育抑制の効果が得られていることから、今後は高水敷掘削による生育抑制メカニズムの解明により、効果向上や効率化を目指す必要がある。
また、ハリエンジュについては、高水敷掘削により事業実施地区全体として高い駆除効果が得られたが、一部残存した根茎からの萌芽が確認され、その個体は、2 年で樹高 4ｍ以上に成長している。したがって、萌芽刈り取り等の持続的な維持管理技術との組合せを検討する必要がある。

６．おわりに本研究の遂行にあたり、中村浩志会長（信州大学教育学部教授）をはじめとする千曲川河川生態学術研究会の委員の方々、国土交通省北陸地方整備局千曲川河川事務所の職員の方々には大変貴重なご指導とご助言を頂きました。ここに厚く御礼を申し上げます。

＜参考文献＞
1) 沖野外輝夫, 河川生態学術研究会千曲川研究グル
ープ：洪水がつくる川の自然 -千曲川河川生態学
術研究から-, 信濃毎日新聞社, 長野, 2006
2) 河川生態学術研究会千曲川研究グループ：千曲川の総合研究Ⅱ -粟佐地区の試験的河道掘削に関する研究-, 2008.33) 河川生態学術研究会千曲川研究グループ：千曲川の総合研究-鼠地区を中心として-, 2001.34）楯慎一郎, 小林稔, 大橋伸之：千曲川粟佐地区の試
験的河道掘削に関する研究, リバーフロント研究
所報告, 第 18 号, pp.15-24, 2007.9−26−