スギエリートツリー 1 年生コンテナ苗の形状と初期成長
苗木を作る

スギコンテナ苗育成の留意点として形状比（苗高 / 根元直径）が高いことによる植栽後の成長不良が指摘されてきました。そこで、エリートツリーから採取した種子で 1 年生コンテナ苗を育成し、苗木の出荷規格とその後の樹高、形状比を比較したところ、苗木の形状が初期成長に及ぼす影響は小さく、従来の流通苗同様の苗木形状で良好に成長しました。

出荷規格と形状比の関係

植えて育てる福島県と静岡県のスギに良く適した立地で、出荷規格が植栽後の成長に及ぼす影響について比較しました。植栽時に形状比が高い苗木もみられましたが、おおむね 100 以下に収まっていました。
２箇所の事例における出荷規格と形状比の関係
は、規格が大きいほど形状比が高い事例（静岡）と関係性が見られない事例（福島）が認められました（図２）。

図２. エリートツリーから採取した種子によるコンテナ苗の出荷規格 * と形状比 ** の関係

計画を立てる形状比と３成長期後樹高の関係
3 成長期後において静岡ではほぼすべて生残しているため生残率に出荷規格間差はありませんでしたが、福島では 5 号規格の生残率が低くなる傾向にありました。形状比と 3 成長期後の樹高の関係について、形状比によって一部統計的に有意な差がみられましたが、形状比と樹高には一貫した傾向はみられず、いずれの形状比の苗木も図３. エリートツリーから採取した種子によるコンテナ苗の出荷規格別（上図参照）の形状比と 3 成長期後の樹高の関係

ほぼ同様に良好な初期成長を示していました（図３）。

出荷規格と３成長期後樹高の関係
出荷規格と 3 成長期後の樹高の関係について、各出荷規格の苗木の中央値は大きい出荷規格で高くなり、一部では統計的に有意な差がみられました。しかし、各規格間の樹高の分布の重なりは大きく、3 年間で樹高に大きな差がなくなったと言えます（図４）。今回のような成長に適した立地では大半の個体が３成長期後に下刈りを終了できる 2.5m を超える樹高 （P.15）となり、エリートツ
リーは成長の良い苗木であることが確認されました。

図４. エリートツリーから採取した種子によるコンテナ苗の出荷規格と 3 成長期後の樹高の関係
試験地のうち福島は林木育種センターが調査し、静岡は静岡県が調査した。両試験地とも年 1 回下刈り（全刈り）。いずれの図においても、図中の同一アルファベットをもつ出荷規格間および形状比間に有意差はなく、また、n.s. は全比較において有意差がない（Bonferroni 調整した総当たりのWilcoxon の順位和検定）。＊出荷規格は、令和 4 年度の林野庁山林用主要苗
木標準規格。＊＊形状比は苗高（樹高）を根元直径で除した値で、図２の横軸の各目盛は、±５の幅の階を示す。福島および静岡の形状比はそれぞれ出荷前および植栽直後の測定値から形状比を算出。

6

施肥濃度を調整して得苗率をあげる
ラとした場合を事例とし、その元肥の施肥濃度を検討しました。調査の結果、育苗環境ごとに得苗率が高い元肥の施肥濃度が存在しました。また、育苗環境の温度により肥料混入量の調整が必要なこともわかりました。

苗木を作る

1 成長期で播種から出荷までを行う 1 年生スギコンテナ苗の育成について、基本培土をヤシガ

育苗環境ごとに得苗率の高い施肥濃度が存在する
育苗終了時の芽生えの生残率、出荷可能な値以上の苗高、根元直径および根鉢形成率から施肥濃度ごとに得苗率を算出し、それぞれを曲線で近似しました（図５）。まず、施肥濃度の上昇に伴い苗高と根元直径が大きくなることで得苗率が向上し、ある濃度を境に生残率が急激に下降した結果、得苗率が低下しました。
コンテナ苗育成事業への新規参入者や、最適な施肥濃度を過去に検討していない生産者は、それぞれの育苗環境に適した施肥濃度を検討されるとよいでしょう。

植えて育てる島根県でコンテナ苗に移植した芽生えについて、17 通りの元肥の施肥濃度で育苗試験を行いました。

計画を立てる図５. 施肥濃度別の得苗率 ( 左 ) と、それらを構成す
る苗高、根元直径、根鉢形成率および生残率(JFA150 の例。島根県の出荷規格は苗高が 30cm 上、根元直径が 3.5mm
上、根鉢形成は根が表面積の 35% 以上 )施肥は涼しい地域は多めに、暖かい地域は少なめに
本研究には様々な地域の試験研究機関が参画しており、各地域でスギコンテナ苗の育成に適した施肥設計を試行しました。その結果、複数機関で、芽生えやセル苗を移植して 1 成長期育苗すれば出荷規格を満たす苗木を生産することに成功しています。ここで得られた各担当者の経験に基づき、1 年生コンテナ苗を育成するためのお勧めの元肥の施肥濃度を集約し、夏季平均気温と肥料の溶出指数（肥料の溶出具合）の関係を調べると、暖かい場所ほど溶出指数が小さ
い施肥設計となっていました（図６）。緩効性肥料は、同じ製品であっても、暖かい場所ほどより短期間に高濃度に養分が溶出する特性を持っています。この溶出指数と夏季平均気温の関係から、気温が高い地域では、肥料焼けしないように緩効性肥料を少なめに施用している傾向が認められます。

7

図６. 夏季平均気温と溶出指数の関係
溶出指数はメーカーが表示している窒素含有率（％、NC）と溶出期間（日、LO）と各地
での使用量（g/ 培土 L、AD）から算出した窒素の溶出度合いの指数。夏季平均気温は近傍
測候所の 2018 年～ 2021 年の 6 月 1 日から
9 月 30 日までの気温の毎時測定値の平均値

グルタチオン施用の効果を植栽後の林地で探る苗木を作る

酸化型グルタチオン（GSSG) は、多くの植物の成長促進に有効なことが認められています。そこで、スギの造林地への施用効果について検討しました。GSSG を含む肥料で育苗したスギの苗木は、植栽後の生残率が高く、樹高成長も GSSG を施用しない場合に比べて早くなりました。

育苗時の使用で、植栽地での生存率アップ

植えて育てる

造林地での植栽木の活着不良による補植等の追加作業
は経営に大きな影響を与えます。そこで、酸化型グルタチオン（GSSG）施用試験をスギの第一世代精英樹（中之条２）に対して行い、愛媛県に植栽しました。育苗時に GSSG を施用した苗木（育苗時○）は、植栽後の生残率が高いことがわかりました。特に育苗時と植栽時に GSSG を施用した
場合に生残率が高く、グラフに示した試験地では、生残率
は 100％でした（図 11）。育苗時に GSSG 施用しなかった計画を立てる場合は、徐々に生存率が低下しましたが、下刈りまでに雑草木との競争に負けた個体が増加した結果です。

図 11. GSSG 施用の有無による植栽した苗木の生残率

GSSG 施用で樹高成長量増加
植栽時の GSSG 施用は、生残率だけでなく、
樹冠面積、樹高成長にも効果が現れました。
生残個体だけの樹高成長量を示すグラフ（図12）では GSSG 施用によって樹高成長が早いことがわかります。3 年次の樹高の割合をみると、育苗時に GSSG 施用した場合はおよそ 7 割以上の個体が 150 cm の高さを上回っています（図13）。生残率も確保して確実な成長効果を得るには、育苗時と植栽時の GSSG 施用が重要です。
今後、確実な GSSG の施用効果を得るためには、地域に応じた様々な立地環境と施用条件の関係の解明が必要となってきます。

図 12. GSSG 施用の有無による植栽した苗木の樹高推移

図 13. GSSG 施用の有無による樹高 150cm を基準とした 3 年次の樹高分布の割合

10種子の品質とエリートツリー苗の成長
らかになってきました。SQI を基にして種子品質グレードを定めると、同じグレード内での成長のばらつきは小さく、得苗率の向上が期待できました。また、エリートツリー由来の種子品質は良く、従来の精英樹や少花粉系統の実生苗に比べて、苗の成長が早いことも分かりました。

苗木を作る

非破壊的に測定できる種子品質を表す指数である SQI によって、苗木の成長が異なることが明SQI 値と苗木の成長

植えて育てる近赤外分光画像を取得することで種子品質を表す指数である SQI を知ることができます。この SQI 値が低い方が、育苗段階での苗木の平均的な成長速度が早いことがわ
かりました（図 14）。一般的に配布されている種子は右グラフの種子品質グレード A から H が混在しており、成長は大きくばらつきます。また、山行苗のサイズ（苗高、根元直径）を行えば、苗の成長のばらつきを抑えて得苗率をあげることができると期待されます。

図 14. SQI 値に基づく種子品質グレードとプラグ苗高との関係

エリートツリーを母樹とする種子の SQIエリートツリー21 系統、少花粉 6 系統の平均 SQI 値と平均プラグ苗高の関係を調べると、エリートツリーを母樹とする種子の方が平均的な SQI が低く、苗高は高い傾向でした（図 15）。また、上述のプラグ苗の苗高でグレード分けしてコンテナに移植した結果、良いグレードほど一年次のコンテナ苗の高い成長が見込めることが分かりました（図 16）。従って、エリートツリー系統を母樹とする種子を用いることで、より効果的な育苗が可能になると期待されます。

図 15. 実生プラグ苗高と SQI 値の関係

図 16. プラグ苗の苗長に基づく等級（グレード）
分けと 1 年次秋のコンテナ苗の苗高の関係

11計画を立てるも同様にばらつきます。種子のグレード選別

スギエリートツリー等の苗木は樹高成長がよい
苗木を作る

スギエリートツリーの苗木は、初期の樹高成長に優れていることが期待されます。そこで、試
験地に植栽されたスギエリートツリーのさし木苗の系統ごとの樹高成長を調べました。各系統の樹高成長には差がありましたが、いずれの系統も既存の系統に比べて遺伝的に樹高成長が優れていることがわかりました。

さし木苗から推定される樹高成長の遺伝的能力

植えて育てる

九州地方の 8 試験地（図 17）に植栽された、スギエリートツリーのさし木苗 9 系統の３年次の樹高を調べました。いずれの試験地でも樹高成長の系統間順位は同様であり、樹高成長には遺伝的要因が大きいことがわかりました。また、３年次の平均樹高は、試験地によって差が見られましたが、いずれの系統も各試験地の既存系統を 20 ～ 60％上回っていました（図 18）。これらのことからスギエリートツリーの苗木は、遺伝的に樹高成長が優れていると考えられました。

計画を立てる図 17. 試験地の設定箇所

図 18. 九州地方８試験地に植栽されたスギエリートツリーさし木苗の樹高（各バー内の横線は各試験地の既存系統の樹高を表す）

実生コンテナ苗の樹高成長
東日本の 5 試験地に植栽された、スギエリートツ
リーの実生苗の３年次の樹高を調べました。スギエ
リートツリーの実生苗の初期の樹高成長は良好で、適地と考えられるスギの伐採跡地に植栽した 3 年次の樹高が、九州のさし木苗と同様に３ｍに近づく事例がみられました（図 19）。一方、前生樹がヒノキの場合は樹高成長は悪く（図中の茨城）、適地に植栽することがエリ―トツリーの性能を十分に発揮するために重要であることがわかりました。
図 19. 東日本の５試験地に植栽されたスギエリー
トツリー実生コンテナ苗の樹高

12樹高成長は植栽場所の影響を受ける
験地に植栽されたスギエリートツリーのさし木苗の樹高成長とミクロな要因との関係を検討した結果、樹高は TWI*1 の影響を最も強く受けていること、また、その関係性は系統によって違うことがわかりました。

苗木を作る

スギ苗木の樹高成長は、マクロな立地環境要因とともに、ミクロな要因の影響を受けます。試

試験地内の斜面位置と樹高成長

植えて育てる

立地環境要因には、マクロな要因（標高、気温、降水量、日照時間等）やミクロな要因（土壌、TWI*1、TPI*2 等）があり、苗木の成長
は立地環境要因の影響を受けることが知られています。熊本県内のスギエリートツリーのさし木苗試験地においても、スギ苗木の樹高成長に違いが見られ（図 20）、斜面位置のミクロな立地環境の影響を受けていると考えられまし
TWI、土壌 A 層深等）との関係を検討した結果、樹高成長は TWI の影響を最も強く受けていることがわかりました。しかし、林地によって環境要因の影響の度合いは異なる可能性があります。今後、多くの事例を収集し、さらに要因

図 20. 熊本県内の同じ植栽地における、２系統の苗木の斜面位置と樹高成長との関係の例の影響を検討していく必要があります。

TWI と樹高成長との関係
TWI は苗木の植栽位置を精密に把握することにより、国土地理院の数値標高モデルから個体ごとの値を計算することが可能です。宮崎
県内の試験地において、スギエリートツリーのさし木苗の TWI と 3 年次の樹高成長量との関係を調べました。スギエリートツリーのさし木
苗の樹高成長は TWI と正の相関を持つ系統（系
統 A）と持たない系統（系統 C）があり、それらの系統の間では、高い TWI の場所で成長の差が大きくなり、低い TWI の場所では成長の差が小さくなると考えられました（図 21）。
*1

TWI((Topographic Wetness Index): 土壌水分量の指標で値が大きいほど、湿潤なことを示します。
TPI(Topographic Position Index): 地形指標の一種で，正の数をとれば尾根状の地形であることを，負の値をとれば谷状の地形であることを示します。

*2

図 21. 宮崎県内の同じ植栽地における、２系統の苗木のTWI と樹高成長量との関係の例

13計画を立てるた。スギ苗木の樹高成長とミクロな要因（TPI、

植栽場所における樹高成長を予測するモデルを検討
苗木を作る

スギエリートツリーのさし木苗の初期成長を知るため、試験地の苗木の樹高と苗木の精密な植栽位置から得られる TWI を説明変数として、植栽場所における初期の樹高成長（1 年次から８年次）を表現するモデルを検討しました。

スギの初期樹高成長のモデルを検討

植えて育てる

苗木の樹高と苗木の精密な位置から得られる TWIを説明変数として、初期の樹高成長（１から 8 年次）を表現するモデルを検討しました。検討の結果、ある
年次の樹高は、成長時間軸（年次）を説明変数とし、TWI を加えた非線形モデルの当てはまりが優れていました。この基本となるモデルに新たなパラメータとして系統と個体の効果を加え、系統の樹高成長にフィットするモデル式を構築しました。このモデルにより、計画を立てる

各系統の初期樹高成長に関する TWI への応答性の違いを表現できるようになりました（図 22）。さらにスギエリートツリーの初期樹高成長が、通常のスギの樹高
成長よりも早い場合が多いことが、このモデルからもあきらかになりました。

図 22. TWI と 5 年次樹高予測値との関係（橙色の線はエリートツリーの、青色の線は通常スギ（10 年次の樹高評価が平均程度の精英樹）の平均的な植栽地における値）

植栽場所におけるスギの初期樹高成長を予測するには構築したモデルにより、平均的なスギの成長を示す
植栽地における TWI ごとの各系統の初期樹高（１から8 年次）を表現できます（図 23）。水分条件が悪い（TWIが小さい）場所では、系統区分間の差は明瞭ではありませんが、水分条件が良い場所では差が明瞭になります。植栽した苗木の成長は、TWI のような局所的な環境条件以外に、土壌深や斜面方位、日照時間、気温、降水量等の環境条件にも影響されます。系統ごとのス
ギの初期樹高成長を任意の植栽場所で予測するには、植栽地の地位指数や前生樹の平均樹高等の情報を加えて、樹高成長の予測精度を上げることが必要となります。
図 23. TWI ごとの年次と樹高予測値との関係の例（橙色の線はエリートツリーの、青色の線は通常スギ（10 年次の樹高評価が平均程度の精英樹）の平均的な植栽地における値）

14植生タイプごとに下刈り要否を判断するす。そこで、スギが競合植生に覆われなくなる樹高を調べました。また、下刈り終了後に再び木本性の競合植生に覆われないのかについて調べ、競合植生のタイプごとに、下刈り要否を判断する樹高の目安を明らかにしました。

苗木を作る

植栽したスギの樹高成長は、スギの梢端部が埋もれた時に顕著に低下することがわかっていま

競合植生タイプを考慮した毎年の下刈りが必要なスギの高さ植えて育てる

下刈り後、競合植生が１年間に成長する高さをスギの樹高が超えると、“毎年” の下刈りは不要になります。下刈り１年後にスギの梢端部が競合植生より抜き出るためには、スギの樹高が、ススキ型で 2.2m、落葉広葉樹型で 1.3m、キイチゴ型で 1.5m 以上になることが必要です（図 24）。つまり、造林地の競合植生タイプを判断し、スギがこの高さに達するまでは、毎年とができます。また、ススキ型やキイチゴ型など、下刈り省略後に植生高が高くならないタイ
プでは、ここに示したスギの樹高が下刈り終了を判断できる目安となります。
図 24. 競合植生タイプごとスギ樹冠梢端部の露出確率（山川ら , 未発表）

落葉広葉樹型植生下刈り終了の目安を考える
アカメガシワやクサギなどの小高木になる木本性の競合植生が繁茂する造林地では、下刈り終了後にスギと共に競合植生も高くなります。そのため、下刈りの “終了” の判断には、スギと競合植生の成長量を予測することが重要です。宮崎県南部の落葉広葉樹が繁茂する造林地では、スギの高さが 1.3m
を超え、かつスギの梢端部が競合植生から 70cm 以
上抜き出ていると、その後２年間下刈りを省略しても再び競合植生に覆われることはありませんでした（図 25）。つまり、スギの高さが 1.3m 程度を超え、スギの樹冠が競合植生から 70cm 以上抜き出ている状態が下刈り終了の目安となりそうです。ただし、これらの数値は競合植生や立地の違いによって変わる可能性があります。そのため、それぞれの地域で状況をよく観察し、今回示したような視点で分析することが必要です。

15

図 25. 下刈り省略前の樹高・競合植生との樹高差と省略後のスギ樹冠の露出の関係（山川ら , 未発表）

計画を立てる

下刈りを行った方が、スギの成長低下を防ぐこ適切な下刈りスケジュールを選択する
苗木を作る

植栽場所に応じた下刈りスケジュールを選択することが、植栽木の成長を低下させずに下刈り回数を削減する鍵です。立地や系統によってスギの成長は異なります。スギ植栽木の成長の良い立地を選び、特定母樹など成長に優れた苗木を利用することで、下刈り回数を削減できる可能性があることがわかりました。

スギの初期成長から下刈りスケジュールを考える
植えて育てる

九州内のスギ造林地 194 箇所を調査し、10 年
次までの樹高成長曲線を作りました（図 26）。立地
によってスギの初期成長が大きく異なることがわかります。仮にスギ樹高２ｍを下刈り終了と設定すると、成長が中庸な場所で４〜５年次まで下刈りが必要で、成長が良い場所だと３年次で下刈りが終了できることがわかります。つまり、九州において成長が良い場所では２回程度下刈りを省略できる可能性

計画を立てるがあります。このように、スギの成長に応じて下刈りスケジュールを判断することが重要です。
図 26. 九州におけるスギ在来系統の 10 年次までの樹高成長曲線（山川ら , 未発表）

特定母樹 • 中苗で下刈りを省略できた優良事例
熊本県人吉市にスギ特定母樹「県姶良 20 号」の中苗（通常より大きな苗；苗高 90cm 程度）を植栽し、２年目まで下刈りを行い、その後は下刈りを省略しました。植栽木は２年後には平均で２ｍを超え、下刈り省略後もアカメがシワなどの木本生の競合
植生に追いつかれることはありませんでした（図27）。つまり、特定母樹やサイズの大きな苗を用いることで、立地環境などの条件が揃えば、下刈りを２回で終了できる可能性があることがわかりました。

山をよく観察しよう立地によってスギの成長が異なるのと同じように、競合植生の成長量も変わります。そのため、当初に作った下刈りスケジュール (P.27) が正しいとは限りません。地形や地位、競合植生タイプを判断し、その後も山を観察し、毎年下刈りスケジュー
ルを見直すことが重要です。

図 27. スギ植栽木と競合植生の樹高の推移（伊藤ら , 投稿中）

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スギの系統と立地を選んで下刈り回数を削減するを植栽することで、下刈りを早く終了できる可能性がありそうです。特に、特定母樹などの成長能力をより発揮できる立地の良い場所では、競合植生との競争に有利で、下刈り回数を削減できる可能性があることがわかりました。

苗木を作る

スギの系統と立地によって、下刈り回数が異なるかどうか検証しました。初期成長の早い系統

初期成長の良い優良系統で下刈りを早く終了する

植えて育てる

鹿児島県内の造林地に特定母樹を含む複数系統のスギを植栽しました。植栽４年目の樹高に基づいて系統をグループ分けすると、在来系統（シャカイン）と同等の成長を示すグルー
プ（普通グループ）と成長の早い系統のグルー
プ（優良グループ）に区分できました。植栽４年目の下刈り直前の段階で、普通グループの苗
木は、ほとんどの個体で競合植生の高さを超る林地での下刈り終了の目安と考えられる樹高差 70cm(P.15) を超える個体は７割程度でした（図28）。一方、優良グループでは、ほとんどの個体で樹高差が 70cm 以上あり、この時点で下刈りを終了できると考えられました。

図 28. 植栽４年目の下刈り直前のスギと競合植生の高さ（穂山ら , 未発表）

スギ樹冠が競合植生から抜き出る確率
上述の試験地で、植栽３年目の下刈直前にスギの樹冠が競合植生から半分以上抜き出る確率（露出確率）を立地（TWI）(P.13) に着目し計算しました（図 29）。普通グルー
プのスギは、TWI の値にかかわらず露出確率は 60% 程度でした。スギだけでなく競合植生も TWI の値が大きいほど樹高や草丈が高くなる傾向にあることから、露出確率が TWI によって変わらなかったと考えられます。一方、
優良グループのスギでは、TWI が高くなるにつれて露出確率も高くなったことから、TWI の大きい立地（地位の良い場所）で、成長ポテンシャルを発揮し競合植生との競争に有利になったと考えられます。つまり、地位が良い場所で初期成長に優れた系統を用いることで、下刈り回数を削減できる可能性があります。今後、特定母樹によって下刈りコストを削減するためには、成長能力を十分に発揮できる場所を選ぶことが重要になります。

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図 29. ３年目の下刈り前にスギ樹冠が半分以上露出する確率（穂山ら , 未発表）

計画を立てる

えていましたが、木本型の競合植生が優占すドローンを使って下刈り要否を面的に判断する
苗木を作る

植栽木や競合植生の高さは、同じ造林地のなかでも地形などの影響を受けています。そのため、下刈り要否の判断をする代表地点を決めることが困難でした。そこで、ドローンを使って、造林地内の植栽木や競合植生の高さの分布や、下刈り判断の目安となる競合状態（C1 〜 C4）を把握する方法を開発しました。

競合植生の高さをドローンを使って推定する

植えて育てる

ドローンを対地高度 60m 以下で飛行させ、CHM（樹冠高モデル）を作ることで、高い精度で競合植生の高さを推定できることがわかりました。CHM を作成するためには、伐採直後または植栽直後にドローンを飛行させ、競合植生がない裸地の状態で DTM（数値地表モデル）を作成しておくことがポイントとなります。その後、下刈り前などにドローンを飛ばし、DSM計画を立てる（数値表層モデル）を作ることで、DSM と DTMの差分から CHM を作成します（図 30）。このCHM の高さ分布を基に、部分的な下刈りの実行などを検討することができます。

図 30. ドローン空撮によって推定された競合植生の高さ分
布

競合状態をドローンを使って推定する
その年の下刈り要否は、植栽木の梢端部が競合植生から露出していること（競合状態
C1･C2*1）が目安となっています。そこで、ドローン空撮によって得られた CHM とオルソ画像の色情報を用いた解析によって、造林地内の各植栽木と競合植生の競合状態（C1, C2, C3, C4）
を 80% 以上の精度で推定することが可能になりました。そのため、競合状態の分布（図 31）を用いて、
樹冠梢端部が露出している植栽木（競合状態が C1･C2）を見つけて、面的な下刈り要否の判断ができるようになりました。
*1 競合状態（山川ら , 日本森林学会誌 (2016) 98:241-246）
Ｃ１：植栽木の樹冠が周辺の雑草木から半分以上露出している
Ｃ２：植栽木の樹冠が周辺の雑草木から半分未満露出している
Ｃ３：植栽木と雑草木の梢端が同じ位置にある
Ｃ４：植栽木が雑草木に完全に覆われている

図 31. ドローン空撮によって推定された植栽木の競合状
態の空間分布18植栽密度の削減は林冠閉鎖を遅らせる
たは競合状態による下刈り判断基準を用いた下刈りは、林冠閉鎖前に終了となるため、低密度植栽によって下刈り回数が増加する可能性は小さいと考えられました。しかし、下刈り終了後につる植物等が繁茂することが予想され、除伐コストが増加する可能性があります。

苗木を作る

植栽密度を下げると、林冠閉鎖のタイミングが遅れることがわかりました。通常の下刈り、ま植栽密度と林冠閉鎖のタイミング

植えて育てる

九州内のスギ造林地で、林齢と樹高、樹冠幅の関係を調べ、林齢ごとの林冠閉鎖率を推定しました（図32）。植栽木と周辺植生の競合関係に基づくと６年生頃には下刈りが終了と判断できますが （P.15）、従来の3,000 本 /ha 植栽でも、林冠閉鎖率は 40％程度とまだあまり高くありません。植栽密度の削減によって林冠閉鎖率が低い状況でも、その後の植栽木と周辺植
生の高さ方向の競争関係には大きな違いはないと考えです。しかし、林冠の完全な閉鎖は植栽密度を 2,000～ 1,000 本 /ha に下げた場合に２～５年遅れることがわかり、ツル植物の繁茂や競合植生の衰退の遅れにより、除伐コストが大きくなる可能性があります。

図 32. 植栽密度ごとの林齢と林冠閉鎖率の関係

系統による樹冠幅の違いも検討すべき
九州においてスギ挿木系統の樹高と樹冠直径の関係を調べました（図 33）。特定母樹に指定された第一世代精英樹では、樹高−樹冠直径の関係は在来系統と違いはありませんでしたが、第２世代（エリートツリー）では、在来系統および第一世代と比較して、樹高に対して樹冠直径が有意に狭く、スリムな樹冠になる傾向がありました。また、系統間でも、樹冠直径の違いがありました。今後、植栽密度を判断する際には、系統の違いによる樹冠形にも注意をした方がよいかもしれません。スリムな樹冠のエリートツリーでは成長が良くても早期の林冠閉鎖が期待できない可能性があることから、林冠閉鎖時期を遅らせないという観点からは、在来系統に対して植栽密度の更なる削減は慎重になるべきでしょう。今後、収穫期までを通したデータの蓄積によって、植栽密度を検討していくことが必要です。

図 33. 在来系統および優良系統の樹高と樹冠直径の関係（大塚ら (2022）九州森林研究 . 75:45-52）を改変

19

計画を立てるられ、追加の下刈りが必要になるケースは少なさそうシカ被害を軽減させる高下刈り
シカ被害を軽減させる高下刈
苗木を作る

高下刈りのポイントは、雑草木を高い位置で刈払うことで、植栽木への被圧強度を下げながら、林地にシカの餌となる雑草木の一部を残すことになります。植栽１～２年目の高下刈りは、普通下刈りと比べて 1.5 倍くらいの作業効率となりました。これにより、シカ被害は減少しまし
たが、実用化のためには、十分な効果を発揮させる条件を明らかにする必要があります。

高下刈りとは植えて育てる

シカ被害は下刈り直後に多く発生します。下刈りをしない（無下刈）と被害を減らせますが、雑草木による被圧が強くなってスギが成長できなくなります。そこで、刈払いを高
くして（高下刈）スギへの被圧を弱めながら林地にシカが好む餌（雑草木）を残す工夫をしたところ（図 34）、被陰によるスギの樹高成長への影響はわずかであることがわかりました。特別な資材は不要なので、普通下刈りと同じコストで作業できます。

計画を立てる

図 34. 刈払い方法のイメージ

高下刈りの作業効率
刈払いの高さに関係なく、植栽した 1 年目の作業効率 1)が最も高く次第に低下しました（図 35）。これは、刈払いによって雑木の萌芽枝が増えたり、経年的にススキの株が発達した影響だと思われます。植栽した 1 ～2 年目の高下
刈りは、普通の下刈りに比べて作業効率が 1.5 倍ほど高いことが分かりました（図 35）。また、高い位置で刈り払うことで誤伐本数や誤伐による枯死は少なくなりました。
図 35. 刈払い作業効率の経年変化

シカ被害軽減の効果
高下刈りでシカ被害の発生を軽減できましたが、効果の大きさは場所によって異なりました（図 36）。シカの好む雑草木が多い場所では被害が少なく高下刈の効果も大きく、シカが多かったりシカの好む雑草木が少ない場所では被害が多くて高下刈りの効果が小さいことが示された、と考えています。植栽前にシカ被害量を予測することは困難
ですが、雑草木に対する嗜好性を評価できれば、高下刈りを効果的に使える可能性があります。現実的には防鹿柵で対策してもシカが侵入して被害が発生する林分もあるので、そういった場合には高下刈りの適用が有効な場合も考図 36. 高下刈りした 7 試験地でのシカ被害率

えられるでしょう。
1) 下刈りの作業効率は雑草木の種類や林地の地形や作業者の熟練度などによっても変わります。この結果は、小面積で実施した試験の１事例であり、
刈払い方法の違いによる傾向や相対的な関係を示すものです。

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コウヨウザンとノウサギ被害て期待され、各地で試験的な植栽が行われていますが、場所によってはノウサギの激しい食害が報告されています。しかし、苗木が成長してある程度のサイズになると、被害を受けにくくなります。ここでは、被害の程度に合わせた様々な防除方法を紹介します。

苗木を作る

コウヨウザンは、成長が早くスギと同等の材質を示すことから、西日本の新たな造林樹種としノウサギ被害の特徴
ります。被害の程度は造林地によって異なります。コウヨウザンの苗木は、スギ、ヒノキよりも好んで食害される傾向にありますが、萌芽性が強いので、食害を受けても萌芽枝が発生して、直ちに枯れることは稀です。一方で、主軸を食害されると成長に大きく影響し、優れた樹高成長を期待できません。

植えて育てる

造林地にノウサギの糞があれば、ノウサギが生息していることを示しており、食害を受ける可能性があ

ノウサギのコウヨウザンに対する主軸切断の被害を調査したところ、ノウサギの被害は高さ 70cm までにと被害を受けにくくなることが分かりました。このことから、そのサイズになるまで防除する、あるいは、大苗を植栽する対応策が必要です。

図 37. ウサギに食害されるコウヨウザンと、その切断部及び萌芽した枝の様子

ノウサギ被害に対する防除方法
ノウサギの食害に対して、様々な防除方法が提案されています。それぞれに長所と短所があり、被害の程度やシカ被害の有無等も考慮して、場合によっては複数の防除方法を選択します。
【忌避剤：軽被害地】薬剤散布することで枝葉の食害を防止する効果があります。しかし、新しく伸びた枝葉は無防備となります。
【大苗の利用：軽被害地】大きな苗を植えることで主軸の折損を減らす効果があります。しかし、育苗方法と植栽方法に技術開発が必要です。
【競合植生の利用：軽被害地】競合植生を林地に残すこと
で植栽木を保護する効果があります。しかし、実用化にはもう少し研究が必要です。
【単木保護資材：激害地】物理的に苗木を保護資材で覆う
方法で、最も効果的な防除方法です。資材と設置に費用がかかり、シカ被害の有無で使用する資材の高さが決まります。
【シカ柵：激害地】目合いが 5cm のネットで、シカ柵と同様に植栽地を囲う方法です。

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図 38. 単木保護資材及（左）び大苗＋忌避剤（右）で被害を防いでいる様子

計画を立てる多くみられましたが、主軸がある程度のサイズになる3 階建ての施業計画支援ツール I-Forests の開発
苗木を作る

エリートツリー等を用いた施業支援する 3 種類のツール；I-Forests を開発しました。TWI 等の情報から苗木の初期成長を推定し図化する I-Forest.GE。森林簿や航空機レーザー計測の情報を基に計画立案を支援する I-Forest.FV。植栽地の下刈りの要否を判断する I-Forest.
CA。これらのツールを上手に活用することにより、再造林コストの削減に寄与できます。

施業計画支援ツール I-Forests

植えて育てる

今回開発した支援ツール（I-Forests) は、植栽前の計画立案を支援する I-Forest.GE および I-Forest.
FV と、植栽後の下刈り要否を判断する I-Forest.CA の３つのツールで構成されています（表１）。エリート
ツリー等の成長の優れた苗木の成長は、地位の高い場所ほど早いことが期待されます。地位は、伐採前であれば林分調査により推定は可能ですが、伐採前樹高等の情報がない皆伐跡地では推定が困難です。また、市町村全域といった広範囲での地位を林分調査により推定するのは、労力・コストを考慮すると非常に困難です。このようなケースに対応するために TWI 等の地形指標から苗木の初期成長を推定する I-Forest.
GE を開発しました。また、航空機レーザー計測等による伐採前の測量データがある場合は、I-Forests の中核ツールである I-Forest.FV の活用が有効です。 I-Forest.FV は、森林の現況から再造林コストの試算、計画を立てる

収穫予想を対話的に行い、植栽密度や下刈回数の削減といった低コスト・省力的な施業プランの検討を支援します。植栽後の下刈りの要否については、現場の状況によって変わります。そこで、観察時点のスギの樹高、競合植生のタイプや高さから、その年の下刈りの要否を判断する I-Forest.CA を開発しました。
これらの３つのツールからなる I-Forests をうまく活用すれば、立地とエリートツリーの特性にあった施業
プランの作成と実行、そして修正が可能となります。
表１. I-Forests の各ツールの特徴

今後の展開
今後は、開発したツールの普及を図るとともに、エリートツリーの特性や立地環境条件に関する新たな研究成果を反映したモデルの精緻化を継続し、またユーザーの意見を聞きながらより使いやすいツールの開発を行っていく予定です。

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GIS と連携した施業計画支援ツール（I-Forest.FV）
再造林コストの試算、収穫予想を対話的に行い、今後の人工林の取り扱いや、植栽密度や下刈り回数の削減といった低コスト・省力的な施業プランの検討を支援するツール（I-Forest.
FV）を開発しました。

苗木を作る

地域の森林の現況と植栽から収穫に至るまでの人工林施業全体を見渡しながら、主伐収入やツール開発の目的
り回数等の変更によってどのように変化するのか？

再造林の初期コストはいくらで、植栽密度、下刈

将来的に収穫量はどの程度期待できるのか？といった情報は、今後の人工林の取り扱いや主伐 ･ 再造林における施業プランの検討に役立ちます（P 28）。間伐や主伐の収穫予想を目的とした従来のシステム収穫表に幼齢時の樹高成長評価やコスト試算の各種要素を加えることで、主伐～再造林に至る情報を GIS ソフト上で簡単に表示できるツールを開発しました。

森林資源情報や各種地理空間情報を活用

植えて育てる

人工林の主伐によりどの程度の収益が見込めるか？

近年では、森林域における航空レーザー測量が進められ、その成果は都道府県等が整備する森林簿等
ルではこれらのデータを活用し、地図上の任意の場所をクリックするなどの簡単な操作で、スギやヒノキの人工林や広葉樹林の分布、路網開設状況等に加えて、対象林分の林齢、材積等の情報を表示することができます（図 44）。また、スギ、ヒノキの人工林については、丸太価格、労賃、植栽密度、下刈り回数等をユーザーが設定し、主伐収入と、シカ対策、植栽、下刈り、除伐といった再造林初期の経費を対話的に試算できます。さらに、従来のシステム収穫表と同様に、間伐や主伐のシナリオに応じて収穫量を予測することができます。このような一連の機能により、地域の森林の現況と植栽から収穫に至るまでの人工林施業全体を見渡しながら、今後の人工林の取り扱いや低コス
ト・省力的な施業プランを検討することができます。

図 44. QGIS のウィンドウで、クリックした林小班内のスギの分布 ( 緑 ) と傾斜（白黒）、周囲の広葉樹林（橙色）が地図上に示され、林分材積やスギの樹高成長曲
線がメインダイアログに表示れた様子

今後の展開
本ツールは、無料で高機能な GIS ソフトウェア「QGIS」のプラグインとして動作します。現在、いくつかの市町村等に試用版を提供し、ユーザーの意見を収集しています。将来的には様々な地理空間情報を取り込み、幅広な森林管理ツールとしての展開を想定しています。

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計画を立てるのデータに反映されつつあります。また、様々な地理空間情報の整備と公開も進められています。本ツー

初期保育に特化した施業計画支援ツール（I-Forest. GE & CA）
苗木を作る

植栽後のスギと競合植生の成長予測は、下刈り要否を判断するうえで重要な点です。そこで、初期保育期間に特化し、地形情報から在来系統と優良系統の苗木の成長量を予測するツールを開発しました。また、植栽後の現場で、実際の競合植生タイプやスギの樹高を入力することで、成長予測や下刈り判断が可能なツールを開発しました。

初期保育期間の成長量を予測する（I-Forest.GE）

植えて育てるI-Forest.GE は、
ウェブブラウザ上で利用可能な地形指標に基づいた苗木および競合植生の成長予測ツー
ルです。ウェブサイトにアクセスした後、TWIの geoTIFF 画像を読み込こむことで、成長予測モデル (P.14) に基づく通常苗およびエリート
ツリー苗の成長予測を図示します（図 45）。さらに、競合植生のタイプ・下刈り頻度を設定することで、苗木の被圧状況の経年変化を推定できるツールです。このツールはウェブブラ

計画を立てる

ウザ上で可動するため、パソコンだけでなくタ
ブレットなどでの利用も可能です。またブラ
ウザのキャッシュ利用により、施業現場など
オフライン環境での利用も可能です。さらに
成長予測モデルの将来的な更新に際し、他の図 45. I-Forests for GE の入出力画面のイメージ

地形情報などの活用にも対応できます。

現場で成長予測と下刈り要否を判断する（I-Forest.CA）
伐採前に植栽後の競合植生のタイプを予測することは容易
ではありません。また、GIS などを使って事前にスギの成長を予測しても、現場では異なることがあります。I-Forest.CA
では、九州地域でのスギの初期成長曲線（P.16）を用いて、観察時点のスギの樹高、競合植生のタイプや高さを入力することで、その林地における翌年までの成長量を予測し、その年の下刈り要否および終了の判断ができるツールです（図 46）。
このツールは、iOS で動作可能で、現場でスマートフォンやタ
ブレットに必要な情報を入力することで、その場所でのスギの成長の良し悪しなどを確認することができます。また、非常に簡単なシステムでできているため、対象地域や系統にあった成長式や競合植生タイプの情報に更新することでより精度の高いシステムにすることが可能です。
図 46. I-Forests for CA の入出力画面
のイメージ

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エリートツリーを使った初期保育モデルて、下刈りを１〜２回削減することができそうです。一方、初期成長の良い苗木は、樹高に対して樹冠幅が細い傾向があり、現時点ではエリートツリーの活用によって積極的に植栽密度を減らすことは難しいといえそうです。

苗木を作る

エリートツリー等の初期成長の良い苗木は、従来の苗木と比較して、立地を選択することによっ立地を選んで下刈り回数を削減する
での在来系統のスギの成長を照らしわせると４〜５回程度の下刈りは必要だと考えられました (P.16)。一方、エリートツリー等の成長に優れた苗木は、立地条件の良い場所（従来のスギでも成長が良い場所）で、その成長能力を最大に発揮でき (P.13,14)、これらの場所では下刈りを１〜２回早く終わらせることができそうです (P.17)。つまり、I-Forests など (P.25) を使って地位や伐採前樹高の高い場所などを抽出し、効果的にエリー
トツリーを活用することがポイントです。しかし、競合植生のタイプは、伐採前から予測することは難しく、植えて育てる

下刈り要否の判断基準は、地位や競合植生のタイプによって異なります (P.15)。これらの判断基準と九州

植栽後には毎年、樹高や競合状態を観察しながら、その年の下刈りの要否を判断することが肝要です (P.15,26)。その際に、ススキなどの非木本性か、アカメガシワなどの木本性なのかが判断基準になります (P.15)。ま表２. 優良系統を使った場合の下刈り削減のイメージ

植栽密度は議論の余地あり
現在、スギは 2,500 本 /ha 程度で植栽されているケースがほとんどです。植栽密度の削減は、林冠閉鎖のタイミングが遅れることがわかりました (P.19)。しかし、通常の下刈りは林冠が閉鎖する以前に終了する
ため、植栽密度の削減によって下刈り回数が変わることはないと考えられます。しかし、林冠閉鎖の遅れによって競合植生がより繁茂し、ツル切りの必要性や除伐コストが増加する恐れがあります。また、エリー
トツリー等の成長の良い苗木の一部では、従来系統より、樹冠幅が狭い傾向がみられました。そのため、現時点において、エリートツリーを活用したとしても積極的に植栽密度を減らすことは難しいといえ、今後
エリートツリーの収穫期までの成長を考慮して判断していく必要があります。

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計画を立てる

た一貫作業システムなどを組み合わせれば、植栽当年の下刈りを省略できる可能性があります。

再造林コストのシミュレーション
苗木を作る

I-Forest.FV のコスト計算機能を使い、下刈り回数、植栽密度等の条件により、再造林費用がどこまで削減可能かシミュレーションしました。その結果、従来から実施されてきた一貫作業システムによる機械地拵えや低密度植栽に加え、エリートツリー等の成長に優れた苗木による下刈り回数の削減によって、再造林コストを３割削減できる可能性があることが分かりました。

再造林コストのシミュレーション

植えて育てる本プロジェクトでは、再造林コストの 3 割削減を実現するための施業体系の提案を目標に掲げています。
再造林コストの削減手法として、人力による地拵えから一貫作業システムによる機械地拵えへの変更、植栽密度の削減、成長に優れた苗木による下刈り回数の削減を取り上げました。植栽密度は、九州地方で多く実施されている 2,500、2,000 本 /ha、及び一部で実施されている 1,500 本 /ha、下刈り回数については、
エリートツリーの早い成長 (P.14) と下刈りスケジュール (P.16) を考慮して２〜５回、苗木はスギコンテナ苗としました。
表３にシミュレーション結果の概要を、図 47 に工程別シミュレーション結果と表４にシミュレーションを行うために使用した費用に関する積算根拠を示しました。従来からよく行われてきた施業モデル A との比計画を立てる較では、再造林費用を 3 割以上削減するためには、植栽密度を 2,000 本 /ha 以下まで下げることが必要であることが分かりました。下刈り回数は、植栽密度が 2,000 本 /ha の場合は２回、1,500 本 /ha の場
合は 3 回以下に削減する必要があることが分かりました。車両系を用いて皆伐を実施し、同時に機械地拵えを行う一貫作業システムの現場が、多く見られるようになってきました。そこで一貫作業システムを想定したモデル B1と比較すると、最も低コストのモデル D3 で約 35% の削減となりました。これらの結果から、従来から実施されてきた一貫作業システムによる機械地拵えや低密度植栽に加え、エリートツリー等の成長に優れた苗木による下刈り回数の削減によって、再造林コストを３割削減できる可能性があることが分かりました。
表３. 再造林費用のシミュレーション結果（補助金無し）

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今回は 10 のモデル（A から D3）を想定し、費用をシミュレーションしました。これから再造林を行う
現場で、どのモデルを選ぶのか検討する際に重要なことは、「将来どのような森林に仕立てたいのか」、「植
栽地はエリートツリーの適地なのか」ということです。将来の目標林型により施業体系は大きく異なります。
特に施業体系に大きく影響を与える植栽密度の設定は重要です。また、エリートツリーを適地以外に植栽

苗木を作る

シミュレーション結果の現場への適用した場合、植栽前に期待した初期の樹高成長が得られず、下刈り回数の削減ができないことも考えられます。今回示した施業モデルに限らず、再造林を考える際には、現場の状況を正確に把握することが重要です。

植えて育てる※除伐コストは植栽密度によらず一定を仮定

表４. 費用に関する積算根拠

今後の課題
今後は、現場に最適な施業体系の提案ができるよう継続的に現場のデータを収集し、地位に対応した
植栽試験の成績に注視する必要があります。特に低密度植栽における除伐やツル伐りの掛かりましについては、新たな研究が必要となります。さらに成林後の樹形や風害等のリスク評価が可能なシステムの構築を目指します。

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計画を立てる図 47. 再造林費用の工程別シミュレーション結果（補助金無し）

研究参画機関
森林総合研究所、森林総合研究所林木育種センター
北海道立総合研究機構林業試験場・林産試験場
長野県林業総合センター、岐阜県森林研究所、静岡県農林技術研究所
島根県中山間地域研究センター、岡山県農林水産総合センター、広島県総合技術研究所
徳島県農林水産総合技術支援センター、高知県立森林技術センター
福岡県農林総合試験場、佐賀県林業試験場、長崎県農林技術開発センター
熊本県林業研究・研修センター、大分県農林水産研究指導センター
宮崎県林業技術センター、鹿児島県森林技術総合センター
岐阜大学、九州大学、宮崎大学、鹿児島大学
三井物産フォレスト、南栄

執筆者一覧（50 音順）
・担当ページ
P. 22
伊神 裕司 （森林総合研究所 木材加工・特性研究領域）

P. 21
鵜川
信 （鹿児島大学農学部）
P. 22, 23江島
淳 （佐賀県林業試験場）
P. 10, 11小川 健一 （岡山県農林水産総合センター）
P. 24, 28-29
鹿又 秀聡 （森林総合研究所 森林経営・政策研究領域）
P. 26

壁谷 大介 （森林総合研究所 植物生態研究領域）
P. 12, 13, 14
久保田正裕 （森林総合研究所 林木育種センター 九州育種場）
P. 25
重永 英年 （森林総合研究所 植物生態研究領域）
P. 9
飛田 博順 （森林総合研究所 植物生態研究領域）
P. 20

野宮 治人 （森林総合研究所 九州支所）
P. 14

武津英太郎 （森林総合研究所 林木育種センター）
P. 15, 16, 17, 18, 19, 26, 27
山川 博美 （森林総合研究所 九州支所）
P. 21
山田 浩雄 （森林総合研究所 林木育種センター）
P. 6, 7, 8
山野邉太郎 （森林総合研究所 林木育種センター）

本冊子に関するお問い合わせは、下記までお願い致します。

国立研究開発法人 森林研究 ･ 整備機構

森 林 総 合 研 究 所〒 305-8687

茨城県つくば市松の里１番地

編 集・ 発 行： 森林総合研究所
編 集 責 任 者： 宇都木玄・高橋 誠・酒井 武・重永英年・山川博美
発行
日： 2023( 令和５) 年 3 月８日
問 い 合 わ せ： 編集刊行係
電
話： 029-829-8373
E-mail： kanko@ffpri.affrc.go.jp
本書の引用記載： 宇都木玄・高橋誠・酒井武・重永英年・山川博美 編（2023）エリー
トツリーを活かす育苗と育林、施業モデル . 森林総合研究所 第５期
中長期計画成果 15（森林産業 -5）, 32pp.

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