郷土種を用いた法面緑化技術に関する研究 名古屋工業大学大学院 社会工学専攻 三輪 治 目次 ・目的 (従来工法との比較) ・実験方法概要 (本研究の利点) ・結果 (挿し木緑化、フローチャート) ・まとめ (今後の課題・展開) 従来の緑化の問題点 ・法面の傾斜に限界(50度以上)がある →雨などによる種子の流出 土のうを利用し80度まで緑化可能 ・外来草本類による緑化 →特定外来生物法(平成18年2月)オオキンケイギク等 →単一種になりやすい 郷土種を用いた緑化 多様性に富んだ植生遷移 ①表層土 ②挿し木 ③クヌギ・シイ 表層土による緑化の利点 ①生態系遷移の生物源 埋土種子、根茎、地下茎を持つ。 ②栄養素の貯蔵庫 多くの植物栄養素(窒素、カリウム、リンなど) ③遺伝子のプール 微生物を含めた長年の蓄積 ④コストの削減 現場発生土を利用する(残土処理費の削減) 挿し木のよる緑化の利点 ①安価である 苗木は高価である ②木本種群落を造成しやすい 種子の播種よりも生長が早い ③親木から形質をそのまま受け継ぐ 生態系の移植にも効果 ④専門性を要しない 種を選定すれば誰でも可能 クヌギ・シイの緑化による利点 ①天然林の回復速度が早い 自然な生態系への回帰 ②種子の入手が容易 NPOなどのボランティア活動 ③根が太くて長い 法面強度上昇(土砂崩れ抑止力) 小規模人工斜面実験 挿し木 飛来草本(自然に飛んでくる) (ツツジ、アカメガ シ) クヌギ・シイの 種子 表層土の 埋土種子 小規模人工斜面の様子 11月 8月 4月 挿し木緑化の結果 ツツジ生存率(予備実験) ツツジ 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 南側 北側 西側 市民のアンケート調査 アセビ生存期間(予備実験) アセビ 4月 5月 6月 南側 北側 西側 7月 8月 9月 10月 11月 12月 1月 挿し木生存率 生存率(%) 100 50 ツツジ(上部) ツツジ(側面) アカメガシ 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 散水 11月 12月 月別ツツジ生存場所比較(南側) 保水なし 4月 : 生存 保水なし 5月 保水あり 保水なし 6月 保水あり 1 1 1 1 1 1 1段 0 0 1 0 0 0 1段 0 0 0 0 0 0 2段 1 1 1 0 1 0 2段 1 0 1 0 1 0 2段 1 0 1 0 0 0 3段 0 1 0 1 0 1 3段 0 1 1 1 0 1 3段 0 1 1 1 0 1 4段 0 0 0 0 1 1 4段 0 0 0 0 1 1 4段 1 1 0 0 1 1 5段 1 1 1 1 0 1 5段 1 1 1 0 0 1 5段 0 1 1 0 0 1 6段 1 1 1 1 1 1 6段 1 1 1 1 0 1 6段 1 1 1 0 0 1 7段 1 1 1 1 1 1 7段 0 0 1 1 1 1 7段 0 0 1 0 1 1 8段 1 1 1 1 1 0 8段 1 1 1 1 1 0 8段 0 1 1 1 0 0 9段 1 0 1 1 1 1 9段 1 1 1 1 1 1 9段 1 0 0 0 1 1 10段 1 1 1 1 1 1 10段 1 1 0 1 1 1 10段 0 1 0 1 1 1 11段 1 1 0 1 1 1 11段 1 1 0 0 1 1 11段 0 1 1 0 1 0 12段 1 1 1 1 1 1 12段 1 1 1 0 0 1 12段 1 1 0 0 0 0 13段 0 1 0 13段 0 1 0 13段 1 1 1 保水なし 7月 : 枯死 保水あり 1段 保水あり 保水なし 8月 保水あり 保水なし 9月 保水あり 1段 0 0 0 0 0 0 1段 1 1 1 0 0 0 1段 0 0 0 0 1 1 2段 1 1 1 0 0 0 2段 1 0 1 0 0 0 2段 1 1 1 0 1 1 3段 0 1 1 0 0 0 3段 0 0 1 0 0 0 3段 1 1 1 1 1 1 4段 0 0 1 0 1 1 4段 1 0 1 0 1 1 4段 1 1 0 1 1 1 5段 0 1 1 0 0 1 5段 0 1 1 0 0 1 5段 1 1 1 1 1 1 6段 1 1 0 0 0 1 6段 1 1 0 0 0 1 6段 1 1 1 1 1 1 7段 0 0 0 0 1 1 7段 0 0 0 0 1 1 7段 1 1 1 1 1 1 8段 0 1 1 1 0 0 8段 0 1 1 1 0 0 8段 1 1 1 0 1 1 9段 0 0 0 0 1 1 9段 0 0 1 1 0 1 9段 1 1 1 1 1 1 10段 1 0 0 1 0 0 10段 1 0 0 1 1 0 10段 1 1 1 1 1 1 11段 0 0 0 0 0 0 11段 0 0 0 0 0 0 11段 1 1 1 1 1 1 12段 0 0 0 0 0 0 12段 0 0 0 0 0 0 12段 1 1 1 1 1 1 13段 0 0 0 13段 0 0 0 13段 1 1 1 保水なし 10月 保水あり 保水なし 11月 保水あり 保水なし 12月 保水あり 1段 1 1 1 1 1 1 1段 1 1 1 1 1 1 1段 1 1 1 1 1 1 2段 1 1 1 1 1 1 2段 1 1 1 1 1 1 2段 1 1 1 1 1 1 3段 1 1 1 1 1 1 3段 1 1 1 1 0 1 3段 1 1 1 1 1 1 4段 1 1 1 1 1 1 4段 1 1 1 1 1 1 4段 1 1 1 1 1 1 5段 1 1 1 1 1 1 5段 1 1 1 1 1 1 5段 1 1 1 1 1 1 6段 1 1 1 1 1 1 6段 1 1 1 1 1 1 6段 1 1 1 1 1 1 7段 1 1 1 1 1 1 7段 1 1 1 1 1 1 7段 1 1 1 1 1 1 8段 1 1 1 1 1 1 8段 1 1 1 1 1 1 8段 1 1 1 1 1 1 9段 1 1 1 1 1 1 9段 1 1 1 1 1 1 9段 1 1 1 1 1 1 10段 0 1 1 1 1 1 10段 1 1 1 1 1 1 10段 1 1 1 1 1 1 11段 1 1 1 1 1 1 11段 1 1 1 1 1 1 11段 1 1 1 1 1 1 12段 1 1 1 1 1 1 12段 1 1 1 1 1 1 12段 1 1 1 1 1 1 13段 1 1 1 13段 1 0 1 13段 1 1 1 既設法面緑化フロー 土のう袋の色の比較 土のう袋の色の比較 フィトクローム=光受容体 活性型 不活性型 Pr 赤色光 (660nm) Pfr 近赤外光 (730nm) 暗黒条件 発芽・開花 土のう袋の色の比較 赤 青 緑 黒 表層土 単位面積辺り発芽本数 R ed B lue G reen B lack Total E 20.83 8.33 14.58 8.33 52.07 W 14.58 10.42 12.5 18.75 56.25 N 44.44 11.11 22.22 16.67 94.44 S 44.44 5.56 27.78 16.67 94.45 T 33.33 25 25 29.17 112.5 Total 157.62 60.42 102.08 89.59 409.71 多重比較検定(テュ-キーによる方法) 仮説 H A:色(赤・青・緑・黒)の4色の発芽本数に差はない。 仮説 H B :方角(東、西、北、南、上)の5方向の発芽本数に差はない。 分散分析 有意水準α=0.05 多重比較 色の有意差あり 方角の有意差なし (赤、青)(赤、黒)の母平均に差 有意水準α=0.05 赤袋が種子の休眠を打破 まとめ ・挿し木は散水を行えば、高い定着率を見込める →季節を問わず、緑化報告が行える ・種によるデータを集める(地域の特色を考慮) ・赤色の土のう袋は効果をもたらす ・土のうと植生の関係 参考 表面被覆率(%) 100 80 60 40 20 0 4 5 6 7 緑化面積 8 9 10 11 12 非緑化面積 時間(月) 植生土のう袋 指数(㎜) 最上段 中段 最下段 土のう袋 支持強度(kg/㎝) 平均支持強度(kg/㎝) 10 1.397272524 11 1.644827347 10 指数(㎜) 支持強度(kg/㎝) 平均支持強度(kg/㎝) 16 3.49318131 16 3.49318131 1.397272524 15.5 3.247305574 14 2.604383699 19 5.417995501 14.5 2.804214754 18.5 5.032901574 14 2.604383699 19.5 5.835129755 18 4.676821258 20 6.287726358 17.5 4.347070075 21 7.315360306 17.5 4.347070075 20 6.287726358 1.479790798 2.67099405 4.456987136 3.411222732 5.42867561 6.630271007 サンプル1 含水比測定 pH 測定 サンプル2 湿潤質量(g) 7.35 15.63 絶対乾燥質量(g) 6.44 13.37 含水量(g) 0.91 2.26 含水比(%) 14.13 16.9 温度(℃) 12.8 12.9 30 30 145.8 144.9 5.79 7.48 表層土質量(g) 純水(g) pH 資料乾燥量 1本当り質量 本数 総乾燥重量 炭素量 二酸化炭素吸着量 クヌギ 10.35 3.45 67 231.15 208.04 762.81 シイ 1.82 0.61 88 53.68 48.31 177.14 1347.63 1212.867 4447.18 飛来植物 勾配 植物の生育状態 1:1.7より緩( 30°以下) 高木が優先する植生の復元が可能。 周辺からの在来種の侵入が容易。 植物の生育が良好で、植生被覆が完成すれば表面侵食がほとんどなくなる。 1:1.7~1:1.4( 30~35°) 放置した場合に周辺からの自然侵入によって植物群落が形成されるためには35° 以下の勾配であることが必要。 1:1.4~1:1( 35~45°) 中・ 低木が優先し、草本類が地表を覆う植物群落の造成が可能。 1:1~1:0.8( 45~50°) 低木や草本類からなる樹高や草丈の低い植物群落の造成が可能。高木を導入す ると、将来基盤が不安定になる恐れがある。 1:0.8より急( 50°以上) 植生工以外の法面保護工が原則である。
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