関東森林研究 67-2(2016)

論 文

栃木県たかはら地域における森林経営計画を用いた林地残材収穫可能量推定
Estimating availability of logging residue using forest management plansin the Takahara area of Tochigi prefecture
有賀一広*1・上村僚*1
Kazuhiro ARUGA*1 and Ryo UEMURA*1＊１ 宇都宮大学農学部
Fac. of Agric., Utsunomiya Univ., Utsunomiya 321-8505
要旨：那珂川バイオマス発電所への安定的な林地残材の供給を検討するため，本研究では 2012 年度から 2016 年度の森林経営計画を用いて，栃木県たかはら地域における林地残材発生量と収穫可能量を推定した。森林経営計画には搬出の有無についての記載が無く，伐捨間伐と利用間伐に区分できないため，2005 年度から 2011 年度の施業履歴を用いて林齢と利用間伐面積割合の関係を分析し，林齢を用いて利用間伐面積割合を推定した。林地残材発生量は 17,924トン/年と推定された。スギおよびその他樹種の用材価格 10,000 円/m3，ヒノキ 20,000 円/m3，林地残材買取価格 3,000円/トンと設定し，補助金無とした場合の利益が得られる施業団地からの林地残材収穫可能量は 386 トン/年と推定された。補助金有とした場合は 13,560 トン/年と増大した。この林地残材収穫可能量は那珂川バイオマス発電所の未利用木材と木質バイオマス需要量のそれぞれ 38％，27％である。
キーワード：GIS，施業団地，施業履歴，森林経営計画，たかはら森林組合
Abstract: In order to examine a steady supply of logging residue, this study projected the supply potential and availability of logging
residues for the Nakagawa biomass power generation plant using forest management plans for several fiscal years between 2012 and2016 in the Takahara area of Tochigi Prefecture. In forest management plans, thinning methods such as precommercial or commercial
were not listed. Therefore, the relationship between stand ages and commercial thinning operation rates were analyzed using forest
management records for several fiscal years between 2005 and 2011, and commercial thinning operation rates were estimated withstand ages. The supply potential of logging residue was 17,942 tons/year. The available logging residue amounts from profitable
aggregated stands with a 10,000-yen/m3 Japanese cedar and others price, 20,000-yen/m3 Japanese cypress price, and a 3,000-yen/ton
logging residue price without subsidy were 386 tons/year. The available logging residue amounts with subsidy were significantly
increased to 13,560 tons/year. The available logging residue amounts with subsidy occupied 38% and 27% the expected demand oflogging residues and woody biomass for the plant.
Keywords: GIS, Aggregated stand, Forest management record, Forest management plan, Takahara forest owners’ co-operative
Ⅰ はじめに

また，森林経営計画制度の導入により森林施業を集約化

栃木県内では，鹿沼市，那須塩原市などでチップ生産することが求められており，栃木県においても，たかは工場やペレット製造工場が建設され，那珂川町ではら森林組合や那須町森林組合等で施業の集約化が行われ2,500kW の木質バイオマス発電所が稼働している。発電てきた。本研究では，たかはら森林組合の森林経営計画

所の燃料使用量は含水率 50%（WB）で年間５万トンを想を用いて，施業団地を単位として将来の収穫費用や収穫定しており，７割を未利用木材で賄う。今後は未利用の可能量を推定し，近年の施業履歴も併せた推定結果から，林地残材の需要が増加する可能性があり，地域の生産力那珂川バイオマス発電所への林地残材供給可能量を検討を把握，予測することは重要であると考える。

した。

木質バイオマスの賦存量や利用可能量の推定に関する研究は，山口ら（５）により栃木県内における林地残材Ⅱ 解析概要の発生場所，発生量および，経済性の成り立つ林地から

１．資料 本研究では，たかはら森林組合の管轄であの収穫可能量が施業の単位を小班として推定されている。

る矢板市，那須塩原市内の旧塩原町，さくら市，塩谷町，－215 －（受理日 2016 年 7 月 26 日）

高根沢町の 2005 から 2016 年度に間伐，主伐を実施・計てきた森林組合である。また，高密度路網を活用した車画されている民有林を対象とした（図－１，２）。

両系集材システムにより利用間伐を推進している（３）。

この地域は総土地面積 73,302ha，林野面積 38,474ha，資料は国土基盤情報の 10mDEM ，道路データ，栃木林野率 52%（２）である。森林簿による集計では，民有

県庁の森林簿（2012 年度），施業履歴（2005～2012 年

林面積 21,156ha，樹種構成はスギ 8,073ha（38.2%），ヒノ度），森林計画図（2012 年度），たかはら森林組合作成の

キ 5,552ha（26.2%），その他針葉樹 1,519ha（7.2%），その森林経営計画（2012～2016 年度）を使用した。施業履歴

他広葉樹 5,971ha（28.2%），タケ 41ha（0.2%）である。齢の間伐履歴は 2005～2011 年度を使用し，主伐履歴は記載

級構成は９～12 齢級が多く分布し，10 齢級が最も多い。

が無いため，主伐された箇所は翌年に植え付けを行うとたかはら森林組合は合併以前の矢板市森林組合管内で仮定し，2006～2012 年度の植付履歴を使用して 2005～

1988 年に集約化の取り組みを始めており，合併後の 2002
年から森林所有者と長期施業委託を結び，集約化を進め2011 年度の主伐を推定した。
２．方法 解析は次の手順で行った（５）。１）施業団地の設定，２）用材および林地残材の発生量の推定，３）
林地傾斜，搬出距離，運搬距離の算出，４）収穫費用，収入の算出，５）収支比較，収穫可能量の推定。運材先と３して用材は栃木県森林組合連合会矢板共販所に，林地残材は那珂川バイオマス発電所の中間土場であるバイオマ

１ス・ホフたかはらに設定した（図－１）。

４５

施業団地の設定は，小班の８近傍を検索して地続き同士を１つの施業団地とした。小班と施業団地で比較すると，小班では２ha 以下がほとんどであり，施業団地では２10ha を超える団地も存在する（図－３）。小班平均面積0.43ha，施業団地平均面積 1.43ha である。
小班の伐採量は森林簿の小班材積（m3）と施業履歴・森林経営計画の間伐率（%）から算出した。主伐は皆伐を想定し伐採率は 100%とした。立木を伐採した際には，丸太として生産される用材（m3）と，小径の丸太や枝葉な図－１．栃木県たかはら地域

ど作業現場に残される林地残材（m3）が発生する。なお，

Fig. 1 Takahara area of Tochigi prefecture

那珂川バイオマス発電所では，枝葉は利用しないため，（１）栃木県森林組合連合会矢板共販所，（２）鹿沼市チ林地残材の発生量は幹部林地残材のみとした。伐採量にップ生産工場，（３）那須塩原市ペレット製造工場，（４）

対する用材率（%），残材率（%）は，栃木県林業振興課

那珂川バイオマス発電所，（５）バイオマス・ホフたかはへの聞き取りによる山口ら（５）と同様に伐捨間伐（10％，ら90％），利用間伐（50％，50％），主伐（75％，25％）に設面積規模（ha）

施業年度
図－２．施業面積

図－３．面積分布Fig. 2 Operation site area

Fig. 3 Area distribution－216 －

10～

9～10

8～9

7～8

6～7

5～62016

2015

2014

2013

2012

2011

2010

2009

2008

2007

2006

04～5200

施業団地

3～44002005

面積計（ha）

主伐600

小班

2～3

利用間伐

800

4,500
4,000
3,500
3,000
2,5002,000
1,500
1,000
500
00～1

1,000

面積計（ha）

伐捨間伐

1～21,200関東森林研究 67-2(2016)

定した。林地残材は栃木県内の調査結果による山口ら（５）調査結果による山口ら（５）と同様にチェーンソー作業と同様に容積比重（0.68 トン/m3）を乗じてトン当たりの2,567 円/時，その他の作業 2,650 円/時，澤口（４）よりト値に換算した。

ラック運搬 2,400 円/時とした。林地残材での各作業は嵩森林経営計画には搬出の有無についての記載が無いた張りを考慮し，栃木県内の調査結果による山口ら（５）め，伐捨間伐と利用間伐に区分できないが，用材や林地と同様に用材の費用算定式から生産性 48%で設定した。

残材の発生量の算出に必要である。施業履歴の間伐履歴

副作業費は土場作設費と作業路作設費を計上した。間接

9,103 件，4,439ha の林齢 60 年までの林齢と利用間伐面

費は機械運搬費，車庫管理費，諸経費，市場手数料，市積割合に正の相関があり，推定式を得た（図－４）。森林場はい積料，消費税を用材の費用に計上した。

経営計画では推定式により算出された割合を乗じた値を利用間伐面積とし，残りを伐捨間伐面積とした。林齢 60
年を超える小班では，利用間伐面積割合を 85.87%として算出した。

Ⅲ 結果
１．発生量 推定された林地残材発生量を図－５に示す。施業年度別では 2009～2010 年度の林地残材発生量が2012 年度以降の間伐データは，伐捨間伐と利用間伐そ多く，特に伐捨間伐からの林地残材発生量が多い。これ

れぞれについて上記の方法で発生量を算出し，その合計は 2008 年度より導入された「とちぎの元気な森づくり県を小班の発生量とした。また，算出された小班の発生量

民税」事業の奥山林整備事業が本格的に動き出したことを施業団地に集計した値を施業団地の発生量とした。

による。2011 年度の林地残材発生量が少ないのは，東日2010～2011 年の矢板共販所の市況を参考に，用材価格

本大震災などの影響が考えられる。

はスギおよびその他樹種を 10,000 円/m3，ヒノキを 20,000

施業履歴からは年間平均で林地残材が 26,939 トン，森円/m3 と設定し，林地残材の買取価格はパルプ材の価格な

林経営計画からは 17,942 トン発生すると推定された。森

どを参考に 3,000 円/トンと設定した。

林経営計画よりも施業履歴の林地残材発生量が多いが，作業システムはたかはら森林組合への聞き取りより，

これは施業履歴には森林組合の他に民間の事業体も含ま

傾斜の急な小班から 30%をチェーンソー伐倒，グラップれるが，森林経営計画は森林組合の伐採計画のみである

ル全木木寄，チェーンソー造材，フォワーダ搬出，トラためである。また，森林経営計画には奥山整備事業によック運搬，残り 70%をチェーンソー伐倒造材，グラップる間伐は含まれていないためでもある。したがって，実ル短幹材木寄，フォワーダ搬出，トラック運搬とした。

際の林地残材発生量は森林経営計画を用いた場合よりも，また，グラップル全木木寄は，さらに傾斜の急な順から本対象地域では多くなると予測される。

20%をウィンチによる木寄に設定し，残りをグラップル
主作業費は機械経費，労務経費，生産性から費用算定式を設定した。機械経費は日本森林技術協会（１），全国林業改良普及協会（６）より機械価格，耐用年数，年間運転時間，減価償却費率，維持修理費率，年間管理費率，燃料・油脂費を用いて算出した。労務経費を栃木県内の利用間伐面積割合
y = 0.0155x - 0.0713
R² = 0.8478

80%

伐捨間伐

50,000利用間伐

40,000

主伐

30,00020,00010,000
02005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016

面積割合（%）

100%

60,000

林地残材発生量（トン）での直接木寄に設定した。

施業年度

60%

図－５．林地残材発生量

40%Fig. 5 Supply potential of logging residue
20%
２．収穫可能量 補助金無とした場合の林地残材収穫0%0

5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60
林齢（年）

可能量を図－６に示す。施業年度別では 2009～2010 年度

図－４．利用間伐面積割合

地残材発生量の 4％，1,030 トンのみが収穫可能である。

Fig. 4 Commercial thinning area rate

施業履歴からは年間平均で林地残材 1,490 トン，森林経－の林地残材収穫可能量が他の年度と比べると多いが，林217 －営計画からは 386 トンが収穫可能と推定され，これらはIV おわりに林地残材発生量のそれぞれ 6％，2％である。また，施業

本研究で算出された発生量は推定値であり，実績値と履歴では切捨間伐からの林地残材収穫可能量が 0 トンと比較していないため，今後，検証する必要がある。また，なる年度が多かったのに対して，森林経営計画では 0 ト

皆伐と間伐で同じ費用を用いている点など，より現実にンとなる年度は無かった。これは森林経営計画では小班則した費用推定モデルに改良することも必要である。さごとに推定式を用いて，伐捨間伐と利用間伐の面積割合

らに材価は丸太の径や長級を考慮しておらず，造材歩留を割り振ったため，同一小班の利用間伐で伐捨間伐の費りも一定であるため，今後検討する余地がある。

用を賄えるほどの利益が生じ，収穫可能となったためで木質バイオマス利用が持続的に行われるためには資源

林地残材収穫可能量（トン）ある。

量という視点の他に，森林所有者の利益となるのかとい
3,000

伐捨間伐

2,500

利用間伐

2,000

主伐う視点も必要である。現在は補助金等の助成により生産が進んでいるが，国や地方公共団体の予算は厳しく，補助金等に頼った木質バイオマス利用では，一過性のものに終わってしまうだろう。固定価格買取制度や補助金予1,500算が計上されている間に，林地残材を活用する体制作り

1,000や集約化，路網整備による収穫費用の低コスト化が急がれる。

500

最後に，本研究を進めるにあたり，ご協力頂いた栃木県

02005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016

庁，たかはら森林組合の方々に謝意を表します。なお，
本研究は JSPS 科研費 24580213 と 15H04508 の助成を受施業年度けたものである。

図－６．補助金無の林地残材収穫可能量
Fig. 6 Availability of logging residue without subsidy

引用文献（１）日本森林技術協会（2010）低コスト作業システム

補助金有とした場合の林地残材収穫可能量を図－７に構築事業報告書．20，日本森林技術協会，東京（２）農林水産省（2010）2010 年世界農林業センサス報

9,126 トン，林地残材発生量の 39％が収穫可能となった。

告特に森林経営計画では間伐からの収穫可能量が増加し，http://www.maff.go.jp/j/tokei/census/afc/2010/dai1kan.html ．

林地残材発生量の 76%が収穫可能となった。施業履歴か（2016 年１月 25 日参照）

らは年間平均で林地残材 5,959 トン，森林経営計画から（３）林野庁（2013）平成 25 年度版森林・林業白書．16，は 13,560 トンが収穫可能と推定され，森林経営計画での農林統計協会，東京

林地残材収穫可能量は那珂川バイオマス発電所の未利用（４）澤口勇雄（1996）山岳林における林道路線評価と木材と木質バイオマス需要量のそれぞれ 38％，27％であ林道企画に関する研究（第１報）林道路評価パラメータる。の特性．森林総合研究所研究報告 372：１～110
20,00015,000書.

オンライン（５）山口鈴子・有賀一広・長崎真由（2013）栃木県にお伐捨間伐利用間伐
主伐

ける森林施業履歴を用いた用材および林地残材の発生量と収穫可能量推定モデルの構築．宇都宮大学農学部演習林報告 49：21～44

10,000（６）全国林業改良普及協会（2001）機械化のマネジメ
ント．138～139，全国林業普及協会, 東京．

5,000
0

2005
2006
2007
2008
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
2016

林地残材収穫可能量（トン）示す。補助金無の場合と比較し，収穫可能量は９倍の施業年度
図－７．補助金有の林地残材収穫可能量
Fig. 7 Availability of logging residue with subsidy－

218 －