「樹木種子による緑化の試み」
−痩悪法面における播種後1年間の結果を中心に−

1.はじめに
 大規模開発によって発生する長大法面に関しては、周辺環境にマッチした、自然性の高い森林へ復帰させることが強く望まれる社会情勢となってきた。
 樹林化の方法としては、通常ポット苗による植栽が行われる。ポット苗による緑化は草本種子吹き付けを施工し、表土流出を防止した後に施工が可能であり、施工に時期を選ばないなど、利点が大きい。しかしながら、次の問題点が指摘されている。
  • 植栽条件が劣悪であり、その後のメインテナンスが行われない場合には、活着率が低い。
  • 多様な樹種を入手することができない。市場で購入できる樹種は限定されている。また、同種であっても落葉樹は東北地方で、常緑樹は九州地方で生産されており、地元の系統とは遺伝的性質が異なっている可能性が高い。例えば、先般開催された態学会中国四国地区大会(1977)では、「広島県内14ヶ所から採取したコナラを同一条件で6〜9年栽培し、開芽時期を調査した結果、それぞれの系統は産地の温度条件と高い相関があり、栽培地における気候には馴化しておらず、遺伝的性質が異なることが示唆された。[コナラのフェノロジー(黒崎・豊原・出口)]」という発表があった。
  • 常緑広葉樹による、潜在自然植生構成種を中心とした緑化事例の中には、期待された自然間引きが進行せず、多様性の低い森林が形成されている場合がある。
  • ポット苗は直根が発達しにくい(?)
 これら、ポット苗による緑化の欠点を克服するためには、地元の環境条件に適応した地元産種子を採取し、播種することによる緑化が必要であるが、種子の採取方法、播種方法など、多くの問題点を解決しなければならない。
 このような自然性の高い森林植生への回復は、恐らく数年以上の保守・管理が必要であろう。当面、小規模な工事においてはこのような数年にわたる管理実現は困難な側面が多い。しかしながら、ダム建設などのような大規模工事では、完成までに長期間の年月を要する。したがって、種別に播種適期を考慮した播種や除草などの管理が可能であり、発生する法面の大きさもあって、検討が必要な施工方法と考えられる。
 このような観点から、高速道路建設に伴って発生した長大法面において、樹木種子の播種による樹林化実験を行った。今回の報告は、一年目の調査結果をまとめたものであり、これに2年目の観察結果を加え、話したい。

2.実験地
  • 気候:典型的な温暖・小雨を特徴とする瀬戸内海気候であり、年間降水量は約1,160mm、年平均気温は15.8℃である。
  • 位置:岡山県総社市、岡山自動車道塔坂トンネルの西出口。
  • 法面状況:トンネルのズリ(花崗岩)により形成された南西向き盛土法面(極めて礫が多い)。平成7年春にケンタッキー31フェスク、ウイーピングラブグラス(ペレニアルライグラス)による種子散布が行われている。  斜面下部ではケンタッキーが優占し、斜面中部から法頭まではウイーピングが優占する植生となっている。 樹木種子の播種時期:種子は平成7年秋に採取し、室温にて保存した。播種は平成7年12月〜平成8年3月にかけて実施した。
実験区@
 斜面位置と種の発芽特性、発芽率、生長量などを調査する目的で設置した実験区である。斜面長は約12m、幅1mの帯状区に12種を播種した。土壌改良は行わず、そのまま播種した。大型種子は点植えし、小型種子は種子数を計量後、土壌と混和して表面散布した。播種時期は1995年の11月〜1996年3月である。
播種した種:アベマキ、コナラ、クヌギ、アラカシ、ウバメガシ、シリブカガシ、クス、シャリンバイ、アカメガシワ、ヤマハゼ、ヌルデ、アキニレ、+表土蒔きだし
実験区A
 実践的緑化を目指した実験区であり、アベマキ、コナラ、アラカシの3種を2粒ずつ、合計6粒を坪蒔きした。これら3種の競合を調査する目的である。
  • 雑草の繁茂を防止するために30cm×30cmのビニール黒マルチにより地表を被服した。
  • 全面にアカメガシワ、アキニレを表面散布した。
  • 播種月日:1996年3月
  • 次の2条件の地区がある
      A−a.無施肥地区(無施肥+非土壌改良条件)
      A−b.施肥(基盤改良)地区
  • 基盤の改良範囲:20cm×20cm×20cm=8g
      畑土(黒ボク土)+バーク堆肥(15%)+高度化成肥料
      ※一部、追加工事が実施された場所では一年生草本を主体とする吹き付けが実施された。
実験区B
 −コナラを主体とするポット苗植栽区(道路公団が市民に呼びかけて植栽)−
 ・次の2条件区がある
  B−a.ビニール黒マルチ+基盤改良+高度化成肥料
  B−b.緑化シート区
    全面に緑化シートを敷き詰め、基盤改良と高度化成肥料の施用。緑化シートは礫がちの土壌になじまず、包含されていた種子からの発芽はほとんど見られなかったが、結果として、マルチングの効果があった。


3.結果と考察
(1)実験区@(無施肥、非土壌改良条件)の結果 (表1)
 アベマキ、コナラなどの大型種子は20cm間隔で土壌中に埋め込んだが、ヌルデ、アキニレなどは種子数を算定した後、土壌と混合し、均等に散布した。したがってこれらの小型種子の一部は降雨により移動・流亡し、あるいは動物により摂食された可能性がある。
 概要としては、種子重の大きい種の発芽率・生残率は高く、種子重の小さい種の生残率は低かった。二年度の観察結果では、栄養分の不足による葉の黄化が顕著であり、成長の停滞が観察された。特徴的な次のグループについて、概要を記す。

 a.ブナ科
 アベマキ、コナラなどの落葉カシ類の発芽は概ね良好であり、春の時点で発芽するが、常緑のアラカシはややや遅れ、シリブカガシの発芽は盛夏となった。概ね発芽は斜面上部から始まり、法尻の発芽はやや遅れる結果となった。これは植栽地の斜面上部には夏緑性のウイーピングが生育しているのに反し、法尻には常緑性のケンタッキーが優占しており、地温が上昇しにくかったためと考えられる。
 シリブカガシの発芽特性は特異であり、7月後半から11月にわたって発芽した。本種は中国地方では少ないカシであるが、このような発芽特性と生育の少なさ及び生育立地の狭さが関係しているものと思われた。

●アベマキ
 アベマキは早春から発芽し、発芽率も高い。発芽以降はほとんど枯死せず、生残率も非常に高い。種子重が大きく、冬季から発根して十分な根量を発達させているためと考えられる。


  注:上部〜下部は法面における相対的位置。
    法尻ではオニウシノケグサなどの草本の繁茂が著しく、その度合いに応じてA,B,Cの3段階に分けて表示した。以下同様。

●コナラ
 コナラの発芽はアベマキにやや遅れ、発芽率もやや劣った。全体的には生残率も高く、特に法の上部で生残率が高い傾向が伺われたが、これは草本との競合の結果と思われる。


●アラカシ
 アラカシは発芽が遅れ、7月頃まで持続的な発芽が認められた。アラカシの種子は休眠し、春になって発根・発芽する事が知られており、このことが落葉のカシ類に比べて発芽が遅れる原因と考えられる。特に斜面下部での発芽が遅れるが、斜面下部では草本が繁茂しており、地温が上昇しにくかったものと考えられる。生残率に関しては、法頭と法尻で低く、乾燥に関しては耐性がやや低く、草本との競合にもやや弱かった事になる。




 b.伐採跡地を特徴付ける種
  アカメガシワ、ヌルデなどの種は種子寿命が長く、森林土壌中に埋蔵されて森林の攪乱時にいち早く発芽・成長する種である。これらの種は休眠性があり、夏季の高温を待って発芽した。いずれも斜面上部において発芽率が高かった。乾燥を主因とする枯損も多いが、持続的な発芽があり、次年度も多数の発芽がみられた。これらの種は伐採跡地などの比較的肥沃な立地において生育する種であり、無施肥・非土壌改良条件の下では生育は困難であると考えられた。

●アカメガシワ
 アカメガシワの発芽率は約14%にとどまった。発芽率が低い数値にとどまったのは、種子を表面散布したのみであるので、降雨により流亡したり、動物により捕食された可能性、さらには、種子の選別が不十分であった事なども考えられる。次年度にも発芽が見られたことでもわかるように、元来休眠性が高い種であり、発芽しなかった種子も多かったものと考えられた(播種した種子は、室内実験では90%以上の発芽率を示した)。発芽率は地温の上昇しやすい法頭で高かったが、生残率は草本の被度が低い斜面下部Aで高く、草本が優占する法尻(下部C)で低かった。乾燥条件に弱いとともに、草本による被陰にも耐性が低いと考えられる。



●ヤマハゼ
 ヤマハゼの発芽はアカメガシワに比べて更に発芽が遅れ、発芽最盛期は盛夏となった。発芽は斜面上部から始まったが、発芽率が高かったのは斜面下部であった。斜面上部の生残率は低く、乾燥に対して抵抗性が低いものと考えられた。本種も次年度に発芽しており、休眠性が高いものと考えられる。


表1.単一種条件における生残率(無施肥条件)
種名生残率A1)生残率B2)備考
アベマキ92.699.4発芽率、生残率はすこぶる高い
コナラ85.198.0斜面上部で生残率が高い
クヌギ70.098.1全体的に生残率は高い
アラカシ68.067.2法頭で生残率低く、乾燥にやや弱い
ウバメガシ79.894.3斜面上部で生残率が高い
シリブカガシ12.0100すこぶる発芽率が低い
クス80.096.6発芽良好
シャリンバイ83.494.8発芽は良好だが、成長は悪い
アカメガシワ13.547.57月が発芽最盛期、次年度も発芽が継続
ヤマハゼ31.752.59月が発芽最盛期、次年度も発芽が継続
ヌルデ3.578.9発芽率低く、次年度も継続的に発芽
アキニレ9.159.9草本との競合には弱い


 注 1) 発芽率A:初年度の最終生残数(11月)/播種数(%)
   2) 発芽率B:生残数/最高確認個個体数(%)

(2)実験区A(実践的緑化実験区、3種の生存競争)の結果
 この実験区では、アベマキ・コナラ・アラカシの3種を2粒ずつ、合計6粒の坪蒔きした。この実験区では、基盤改良を実施すると草本が繁茂し、除草などの管理が不可欠になってしまうとの観点から、A−a.無施肥地区(無施肥+非土壌改良条件)とA−b.施肥(基盤改良)地区を設定した。
a.施肥・無施肥の全般的比較
 3種混播条件における無施肥と施肥条件を比較すると、大幅に施肥条件での生残率が低下した。掘りあげてみると、発根したものの途中で枯死した個体も見られた。土壌改良による生残率の低下原因としては、次の事項が考えられる。
 @草本との競合
 畑土やバーク堆肥中の埋蔵種子起源によるママコノシリヌグイ、オオイヌタデなどが発芽・成長し急激に繁茂した。また、すでに生育していたオニウシノケグサが大きく成長した。土壌改良の成果は凄まじく、草本が大きく成長して被陰するために、年5回の刈り取りを実施せざるを得なかった。道路公団管理地域では、梅雨明け時点で初回の草刈りを行ったために急激な日照改善によって葉焼けが発生し、これも生残率を低下させる原因となってしまった。恐らく日照条件のみならず、水分消費量の増大による乾燥の影響も大きいものと思われる。
 A基盤改良に使用した畑土(黒ボク)の土壌物理性
 法面の素材土壌は極めて礫がちであり、礫を除去して植え穴を掘りあげると無機質土壌はあまり残らない。その結果、植え穴には畑土とバーク堆肥が無機質土壌と混合されない状況で投入されることになってしまい、特に黒ボク土が多く投入された場合には、黒ボク土の土壌物理性が大きな影響を与える結果となったようである。黒ボク土が主体となった土壌地では、長期の乾燥(恐らく、冬季の乾燥が問題)によって極度の水分不足状態になり、ドングリは発根したものの、枯死した可能性がある。
 B畑土中の病害性菌類の存在
  これについては、確証はない。
b.基盤改良の効果
 前述のように、基盤改良を実施すると大きく生残率は低下した。しかしながら3種の成長を比較すると、生残した個体に関しては、明らかに基盤改良の効果は出ており、有意に樹高は高く、葉量も多かった。主根は基盤改良を実施した土層を貫いて鉱物質土壌に伸びており、側根は深さ30cmまでの深さに多く分布していた。
 二年目の観察では、無施肥条件と基盤改良条件では大きな差を示す結果となった。無施肥条件ではほとんど樹高成長が無いのに比べ、基盤改良条件では競合草本と同じ高さか、抜きでており(最も高い個体はアベマキの約1mである)、本年度は特別な除草管理を行う必要はなかった。
c.3種の比較 (表2)
 3種を混播することによって、施肥・無施肥にかかわらず、コナラとアラカシの生残率は大きく低下した。種子重の大きなアベマキが、初年度においては勝者となった。
 現実の植生配分としては、斜面下部でアベマキが優占する傾向が高く、斜面中部ではコナラが優勢である。このような植生配列から予想された結果とは、少なくとも初年度は異なる結果となった。
表2.施肥・無施肥、単独・3種混播条件における生残率
種名単独3種混播種
無 施 肥 無 施 肥 基盤改良
アベマキ生残率(%)92.689.560.7
樹高(cm)17.5 17.520.0
コナラ生残率(%)85.123.911.4
樹高(cm)11.711.016.1
アラカシ生残率(%)68.023.97.9
樹高(cm)4.46.17.6



 d.アカメガシワ・アキニレの表面散布
 アカメガシワ・アキニレは一昼夜水に浸した後、表面散布した。ただ単に散布しただけであるので、降雨により流亡した種子も多かったものと思われる。両種の発芽・定着は思いの外良好であり(とはいっても蒔いた種子数から言えば大したことはない)、踏まずに調査することが困難な状況になっている。
●アカメガシワ
 アカメガシワの樹高は様々であり、最も生長の良好な個体は斜面下部に芽生えたもので、2年目で高さ50cmを越えているが、多くの個体は高さ5〜10cmである。礫がちで草本の被度が低い斜面下部で大きく生長した個体が多いが、法頭でも大きく生長した個体が見られる。播種木の候補として有用であると思われた。
●アキニレ
 アキニレの発芽率は高かったようであるが、生長した個体は少ない。生残した個体の多くは2年目で高さ10cm程度となった。特にシロツメクサが優占している場所で生長が良好であったことが印象的であった。このような場所では既にシロツメクサの草丈を越えており、今後順調に生長するものと考えられる。
 追加工事で法面を再構築した場所では、表面に花崗岩風化土壌である真砂土が法面形成に使用され、一年生草本が播種された。この地域では両種の生育は施肥・無施肥に係わらず良好である。特に侵食によって形成された小さなガリーにおける発芽・定着が顕著であった。



(3)ポット苗と実生の比較
 当該地域の一画には、周辺市民のボランティアによるコナラを主とするポット苗の植栽地域がある。植栽に際しては、一ヶ所あたり8gの基盤改良が実施されている。地表処理としては、牧草播種地域と植生マットを全面に敷き詰めた地域がある。植生マット(?)は、牧草種子を含んだ不織布とメッシュにより構成されているものであるが、礫の存在により地表面に密着せず、結果的にはほとんど草本の緑化には貢献しなかったが、結果的には草本の生育を抑え、表面からの水分蒸発を抑える効果があり、マルチとしての働きを示した。
 ポット苗は盛夏の無降雨期に褐変・落葉した個体が目立った。特にビニール黒マルチのみの苗の生残率は約1/3であり、秋雨の時期にも回復する個体は少なく、枯損ははげしかった。掘り取り調査によれば、根系は地表面付近を横走する傾向が高く、下方に伸長している根量はわずかであった。結果的には多くの個体が枯損し、また根元から萌芽して再生するなど、樹高を大きく減じる結果となった。
 当該地のような痩悪法面では、ポット苗による植栽を実施するためには、乾燥防止や土壌改良および植栽後の管理などの適切な対処が必要である。

4.終わりに −播種後、2年目の結果も含めて−
 トンネルのズリを使用した、劣悪な土壌地における無施肥条件は、樹木の生育にとっては極めて劣悪な環境であり、芽生えた個体は当初、種子含んでいた養分を消費すると急速に成長速度が低下し、2年目はほとんど伸長成長しなかった。しかしながら、周辺の草本も被陰できるほどは繁茂することができず、特に管理は必要としない。
 継続観察している花崗岩切り土法面では、20年近くもの長い年月を必要としたものの、アベマキ(樹高4m以上)、アキニレ(樹高3m)、ウバメガシ(樹高2m)などにより構成される森林が形成された例もある。これらの林は種子供給源の存在によって大きく異なっており、森林形成の初期段階においての種子供給が必要なことを示している。
 基盤無改良・無施肥の条件においては初年度においてはそれなりの定着・生長を示したが、次年度においてはほとんど高さ生長を示さず、多くの個体は葉面積も減るとともに黄緑色となり、肥料不足の兆候が顕著であった。しかしながら、草本も播種木を覆い尽くすほど繁茂できず、長期的には樹木種が定着し、樹林へと遷移するものと推定された。しかしながらこのような手法による森林形成には、通常の工事としては取り扱えないほどの長い年月を必要とすると考えられる。
 一方、基盤改良を実施した地域における草本の繁茂は予想通りであった。樹林化は「草との戦い」であると言えよう。基盤改良することにより、成長は良好となり、アベマキは2年目の春に周辺に生育する草本と同じか、上回る樹高にまで成長し、管理不要の状態になった。恐らく来年にはコナラポット苗の樹高を上回るであろう。しかしながら、頻繁な草刈りなどの管理が必要である。これらの適切な時期を得た管理に関しては、地元農家などに委託することが得策であろう。
 樹木種子の播種による緑化は、施肥・無施肥に係わらず、少なくとも数年は播種した樹種の生育が目立たない。したがって、播種直後の完成度が評価されるものではなく、例えば5〜10年後の期待される植生像へ向かっての保守・管理のあり方が評価されるものであろう。そのような観点からは、ポット苗の植栽などと併用するなどの方策も検討される必要があるであろう。

この記事は、「植生学会第2回大会(神戸:1997.10.3〜5)」において「樹木種子による法面緑化 −播種1年目の結果について−(波田善夫・安達一雄・難波靖司・大西智佳)」として発表したものを元に、その後の知見を加えて「自然回復緑化研究会第4回研究会(平成9年11月15日、京都楽友会館)」において講演した内容を中心に作成したものです。

 自然回復緑化研究会の会議録に関しては、緑化工学会{第4回研究会レポート「播種で自然は回復するか?」}と題してPDFファイルを参照され、引用される場合には、そちらのレポートを引用してください。

 これらの調査に参加した方の氏名を列挙しておきます。
 波田善夫(岡山理科大学総合情報学部生物地球システム学科)、 安達一雄(岡山理科大学理学部基礎理学科:現在は中外テクノス株式会社)、 安藤実穂子(岡山理科大学理学部基礎理学科:現在は犬猫病院勤務)、 渡辺久美(岡山理科大学理学部基礎理学科:現在は・・・?)、 栗山みどり(岡山理科大学理学部基礎理学科→神戸大学→株式会社ウエスコ)、 東郷恵利子(岡山理科大学理学部基礎理学科)、 竹岡 一 (岡山理科大学理学部基礎理学科)、 難波靖司((財)岡山県環境保全事業団)
 大西智佳(潟Eエスコ)

 作成年月日:1998/01/26