Transcript 緑化・林業分野でのバイオマスプラスチック製品の開発・利用に関して

「緑化・林業分野でのバイオマスプラスチック製品の開発・利用に関して」
平成１６年・台風２３号による風倒木被害地での有効活用について
・ 被害の実態と森林の土砂崩壊防止機能
・ 斜面の水と表土の移動 －山火事跡地斜面と大型ライシメーターでの測定結果からー
・ どのような資材（製品）がよいのか？
その他、緑化・林業分野での利用について
岡山大学・大学院環境学研究科
（農学部・生態系保全学講座）
土壌生態管理学 嶋 一徹
([email protected])
「林業に関するバイオマスプラスチック製品の開発にむけた意見交換」資料
岡山大学大学院環境学研究科・土壌生態管理学 嶋 一徹
県内の被害面積
４,２５８ｈａ
被害割合（％）
100
80
３３ｈａ
健全
傾斜
75
倒伏
50
折損
調査地割合（％）
１,１９１ｈａ
スギ
60
ヒノキ
40
20
25
0
0～29
0
スギ
ヒノキ
アカマツ
図：樹種別の被害形態
広葉樹
３０～
５０～
有効土層（ｃｍ）
100～
図：被害地の有効土層深別割合
● 谷や平野に向かって突出する北～北東向きの小尾根で被害が多い。
● 被害面積の多いヒノキでは大半が根元から倒伏している。
● 傾斜角度３０～４０度が最も多く、その被害地の有効土層深は５０～１００ｃｍの範囲であった。
（引用資料：岡山県 平成１６年台風森林被害復旧対策検討委員会報告書）
「林業に関するバイオマスプラスチック製品の開発にむけた意見交換」資料
岡山大学大学院環境学研究科・土壌生態管理学 嶋 一徹
森林の土砂崩壊防止機能
１. 雨滴の衝撃緩和・保水能増加
（水を貯めて穏やかに水を浸透させる。）
・樹冠による降雨遮断
・落葉、落枝の堆積による雨滴落下時の衝撃緩和と地表流の流速を緩和効果
・表層土の保水能力増加
２．樹木根系による斜面のすべり抵抗力の増大
（土層中に強じんで弾力性に富む根系の網を広げ、大小様々な杭を打ち込む）
・根系による表層の緊縛効果、杭効果
伐採、折損・・・伐根の腐朽にともない数年後に低下
根返り（倒伏）・・・・・すぐに抵抗力が低下
表層崩壊を防止する効果
・わが国の斜面崩壊の６０％が表層崩壊
（崩積土では９０％以上が表層崩壊）
風倒被害地での表層崩壊
立木密度が高い
間伐遅れ
風害（倒伏）
→ 林床植生の欠如 → 保水力が低い
落葉層が乏しい
→ 林冠開放 →林内雨増加
斜面の飽和側方流の増加
→ 根鉢の浮き上がり →浸透水の集中
→ 樹木根系による抵抗力の激減
表層崩壊
斜面の水と表土の移動について
－山火事跡地斜面での調査と
大型ライシメーターでの測定結果からー
岡山大学農学部試験圃場内の人工斜面（大型ライシメーター）
人工斜面（大型ライシメーター）を用いた試験の結果
（処理後７ヶ月間の違い）
裸地斜面
（植生を全て除去）
緑化牧草類と木本類実生が
生育する斜面
降雨
７２８.５mm
地表面流
５２.２ｍｍ
（７.２％）
降雨
７２８.５mm
地表面流
1.7ｍｍ
（０.２％）
13°
その他
４５９.２ｍｍ
（６４.８％）
その他
６１１.７ｍｍ
（８４.０％）
13°
土壌流亡
１２kｇ・ha－２
土壌流亡
１４７kｇ・ha２
溶脱水
２１７.１mm
（２９.２％）
溶脱水
１１５.１mm
（１５.８％）
「林業に関するバイオマスプラスチック製品の開発にむけた意見交換」資料
岡山大学大学院環境学研究科・土壌生態管理学 嶋 一徹
玉野市深山公園内の山火事跡地斜面
「林業に関するバイオマスプラスチック製品の開発にむけた意見交換」資料
岡山大学大学院環境学研究科・土壌生態管理学 嶋 一徹
倉敷市黒崎地区の山火事跡地斜面
倉敷市黒崎地区の山火事跡地斜面
復旧治山施工直後の様子
倉敷市黒崎地区の山火事跡地斜面
復旧治山施工直後の様子
「林業に関するバイオマスプラスチック製品の開発にむけた意見交換」資料
岡山大学大学院環境学研究科・土壌生態管理学 嶋 一徹
備前市久々井地区の山火事跡地斜面
「林業に関するバイオマスプラスチック製品の開発にむけた意見交換」資料
岡山大学大学院環境学研究科・土壌生態管理学 嶋 一徹
備前市久々井地区の山火事跡地斜面
山火事発生後２年目の様子
山火事跡地斜面で燃え残った樹幹を伐倒、等高線方向に並べると、
斜面の水の動きがどのように変ったか？
（備前市久々井地区での調査結果より）
降雨 607.6mm
２
９°
放置した斜面
溶脱水
186mm
降雨 607.6mm
２
９°
溶脱水
387mm
伐倒樹幹を並べた斜面
山火事跡地斜面で燃え残った樹幹を伐倒、等高線方向に並べると、
土壌養分（窒素）の動きがどのように変ったか？
（備前市久々井地区での調査結果より）
降雨 16.4kg ･ha-1
降雨 16.4ｋｇ･ha-1
溶脱
２
９°
放置した斜面
34.6kg
溶脱
２
９°
5.9kg
伐倒樹幹を並べた斜面
山火事跡地斜面で燃え残った樹幹を伐倒、等高線方向に並べると、
表層土の流出がどのように変ったか？
（備前市久々井地区での調査結果より）
１年目
０．８６ｋｇ･ｈａ－１・ｍｍ－１
０．３８ｋｇ･ｈａ－１・ｍｍ－１
２９°
２９°
０．３４ｋｇ･ｈａ－１・ｍｍ－１
２９°
２年目
０．４８ｋｇ･ｈａ－１・ｍｍ－１
２９°
何もせずに放置
０．２１ｋｇ･ｈａ－１・ｍｍ－１
２９°
伐倒樹幹を並べる
０．０８ｋｇ･ｈａ－１・ｍｍ－１
２９°
伐倒樹幹を並べて
郷土種（木本）を播種
地表面流にと
もなって流出し
たのち堆積し
た表土
伐倒した樹幹
燃え残りや松枯れ樹幹を伐倒して等高線方向に並べる簡易作業の効果
・地表流 ・・・・減少
・山火事跡の斜面
鉛直方向の水の移動（溶脱水）・・・増大
蒸発散量：少
土壌保水能力：小
・植生発達（播種）斜面
蒸発散量：大
土壌保水能力：大
鉛直方向の水の移動（溶脱水）・・・減少
・表土の流亡 ・・・・減少
・土壌養分の溶脱・損失・・・減少
・表土の堆積
斜面の飽和側方流の増加
（斜面崩壊危険地での配慮）
実生の定着・成長を促進
・ 全面的な施工でなくとも、線的な（あるいはパッチ状）施工でも効果的
→ 容易な施工（簡易作業）、コスト面でも有利
・ 表土の移動を効率的に阻止して、水の移動をある程度保持
（資材に空隙、保水力があり穏やかな透水性）
→ 急激に鉛直方向に浸出、凹地形に集中すると斜面崩壊を誘引
・ ウッドチップなどを混合して凹凸あるマット状構造、バッグ状構造
・ 資材の隙間に移動してきた表土が堆積できる構造
→ 資材上で実生根系の発達・・・資材の滑落防止効果
→ 水の緩やか流出・移動
・ 未利用風倒木を併せて有効活用できないか？
→ 倒木の隙間に資材を充填・敷設
・ 積雪時あるいは融雪時の問題
・ 倒木の根株土壌の保護
間伐が遅れた林分・・・林床有機物が乏しい、表土の保水力が低い