遠賀川河川敷におけるセイタカアワダチソウ群落の立地と - 福岡教育大学

福岡教育大学紀要,第63号,第3分冊,91   97(2014)
遠賀川河川敷におけるセイタカアワダチソウ群落の立地と成長
Distribution and growth of Solidago altissima L. in Nakashima, Onga river.
福 原 達 人 清 水 桃 子 村 口 未 来
Tatsundo FUKUHARA
(福岡教育大学教育学部
Momoko SHIMIZU
Miki MURAGUCHI
(福岡教育大学教育学部)
(福岡教育大学教育学部)
理科教育講座)
(平成25年 9 月30日受理)
遠賀川中流の中島(福岡県中間市)において,(1)高水敷掘り下げによりできた裸地へのセイタカアワダ
チソウの侵入・生育状況と(2)セイタカアワダチソウ-オギ群落の生産構造と地上部刈り取りの影響を調
査した。平水位からの比高 0.8 ~ 1 m よりも低い掘り下げ地でセイタカアワダチソウの発芽・生長・開花が
抑制される傾向があった。セイタカアワダチソウとオギが強く優占する群落における 6 月の地上部刈取りは,
オギによる被陰を解消することを通じて,オギとセイタカアワダチソウの競合において相対的にセイタカア
ワダチソウに有利にはたらいたことが示唆された。
1.序論
北米原産の多年草セイタカアワダチソウ
(Solidago altissima L.)は,国内のさまざまな草
地生態系,特に耕作などの利用・管理が放棄され
た立地や造成地で蔓延しており,在来種との競合
を通じて生物多様性に負の影響を与えている(清
水ら 2001; 清水 2003; 環境省・要注意外来種リス
ト)。
河川の高水敷はセイタカアワダチソウの生育に
適した適湿かつ窒素分に富んだ土壌であることが
多く,しばしば大群落を形成する。セイタカアワ
ダチソウは多年生在来種オギとの混合群落として
図 1 .調 査区の平面図及び断面
図。断面図の点線は計測
時の水位を示す。
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福 原 達 人 ・ 清 水 桃 子 ・ 村 口 未 来
図 2 .発 芽 2 年目のセイタ
カアワダチソウ個
体。 草 姿(A) と 掘
り出した別個体(B)。
矢印で前年の枯れ
茎,楔形で今年の新
茎を示す。
存在することも多く,遷移の進行とともにセイタ
カアワダチソウ群落→セイタカアワダチソウ─オ
ギ群落→オギ群落と移行するとされる。
高水敷のセイタカアワダチソウを制御する方策
としては,地上部刈り取りが最も頻繁に行われて
いる。多大な労力を要するが,セイタカアワダチ
ソウを判別して根茎ごと抜き取る「選択的抜き取
り」が最も有効と考えられ,住民参加による事業
が成果を上げたケースも報告されている(西廣ら
2004)。地盤の掘り下げによる湿地化は,地下部
の完全除去と冠水による芽生えの枯死をもたらす
効果がある(石井ら 2011)。
本研究では,国土交通省による高水敷掘り下げ
が行われた遠賀川中流の中島(福岡県中間市)に
おいて,以下の 2 点について調査を行った。
(1)高水敷掘り下げにより生じた裸地へのセイタ
カアワダチソウの侵入・生育状況
(2)セイタカアワダチソウ-オギ群落の生産構造
と地上部刈り取りの影響
2.高水敷掘り下げによりできた裸地へのセイタ
カアワダチソウの侵入・生育状況
調査地(北緯 33°48′31″東経 130°42′6″付近)
は元の地表面から 1 ~ 3.5 m 掘り下げられてでき
た裸地で,セイタカアワダチソウの地下茎は残存
していなかった。2010 年 5 月の掘り下げ完了後,
6 月初めから下旬にかけて種子由来の個体が出現
し(4 m × 12 m の調査区に 7 個体),その一部は
高さ 50 ~ 70 cm に達して晩秋に開花した。福岡
県では,刈取りで背が低くなったセイタカアワダ
チソウの茎はしばしば枯れずに越冬するが,調査
地では全ての茎が枯れ,地下茎から出たロゼット
で越冬した。
2.1.2010 年秋から 2011 年初夏にかけての栄養
繁殖
翌 2011 年に調査区を 8 m × 28 m に広げた(図
1)。6 月 1 日及び 8 日には調査区内に 51 個体があっ
た。それらのうち,37 個体は越冬個体と推定され,
1 ~ 4 本の枯茎(前年茎)の周囲を取り巻くよう
に 1 ~ 6 本の新しい茎(当年茎)が直立しており(図
2A,矢印が前年茎,矢尻が当年茎を指す),それ
らは地表近く~地中約 10 cm の深さを横に伸び
る地下茎でつながり合っていた(図 2B)。前年茎
の本数と当年茎の本数の関係を図 3 に示す。前年
茎が 1 本の 28 個体では,当年茎も 1 本に留まる
個体が 9 個体で,残る 19 個体では当年茎 2 ~ 6
本に増えていた。前年茎が 2 本以上の 18 個体で
は,全ての個体で当年茎の本数が前年茎を上回っ
た。平均すると,前年茎の本数は 1.38 ± 0.76(平
均±標準偏差で示す),当年茎の本数は 3.08 ± 1.74
で前年茎のおよそ 2 倍だった。
残る 14 個体は前年茎がなく,晩秋以降に種子
から由来した個体と推定された。
2.2.2011 年初夏から 2011 年秋にかけての栄養
繁殖・開花
2011 年 6 月 29 日に調査区の半分(図 1 の上段
1 ~ 14)でセイタカアワダチソウを地下茎も含め
て除去した(除去区)。約 5 ヵ月後の 11 月 10 日
遠賀川河川敷におけるセイタカアワダチソウ群落の立地と成長
に非除去区・除去区の両方で,セイタカアワダチ
ソウの茎の本数・茎の高さ・開花の有無を記録し
た。11 月 10 日には茎の密度が高くなっており,
個体どうしの境界を認識するのが困難なケースが
多くなっていたため,個体の識別は行わなかった。
開花している茎については,非開花の茎と比較で
きるよう,花序の直下の葉がついている部分まで
の高さを「茎の高さ」とした。
6 月の除去直後と 11 月の再調査時のセイタカ
アワダチソウの茎数を区画ごとに示したのが図
4 である。非除去区では茎数が 6 月の 55 本から
266 本(うち 38 本は開花)に増加し,除去区で
も新たに 147 本の茎が出現した。
茎の出現・成長・開花の状況は区画によって大
きな差があった。水際に近い区画 12 ~ 14 では新
個体の侵入は見られず,区画 10 ~ 11 でもごくわ
ずかだった。また,開花個体が多く見られたのは
区画 4 ~ 6 のみで,区画 1・3・7 ではごく少数の
開花のみが見られ,他の区画では全く開花が見
られなかった。区画ごとの茎の高さと開花 / 非
開花の関係を見ると(図 5),おおむね茎の高さ
90 cm で開花 / 非開花が分かれており,茎が多い
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図 3 .調査区内 51 個体における前年茎数と当年茎
数の関係。数字は個体数を示し,丸で囲ま
れた数字は新たに発芽した個体数を示す。
図 4 .6 月 29 日・11 月 10
日のセイタカアワ
ダチソウの茎数。A
──非除去区,B ─
除 去 区。6 月 29 日
については,枯れた
前年茎と新しく伸
長した当年茎の両
方 を 示 す。11 月 10
日については,開花
茎と非開花茎を色
分けして示す。
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福 原 達 人 ・ 清 水 桃 子 ・ 村 口 未 来
図 5 .非 除去区における茎の高
さ の 分 布。 ● ─ 開 花 茎,
+─非開花茎。
にもかかわらず開花が見られない(あるいはごく
わずかな)区画では,茎の成長が抑制されていた。
3.セイタカアワダチソウーオギ群落の生産構造
と地上部刈り取りの影響
中島中央部の掘り下げ域外にあるセイタカアワ
ダチソウ─オギ混合群落において層別刈り取りを
行った。樹木等に被陰されていない平坦地の群落
を選んで 2 m × 2 m の方形区を設定し,群落最
上部から地表面の 20 cm 上まで 20 cm 毎に刈り
取った。地表面から上 20 cm までは,地表の凹
凸と枯茎・枯葉が堆積しているため,刈取ること
ができなかった。
刈取りは春に 1 ヶ所,秋に 2 ヶ所,延べ 3 回行っ
た。
(1)春季群落(2012 年 5 月 30 日・6 月 6 日)
(2)秋季群落(2012 年 11 月 5 日)
(3)秋季再生群落(2012 年 10 月 19 日)
(1)
と
(2)
は互いに近接しており(北緯 33°48′32″
東経 130°42′7″),日照や土壌の条件も大きな差
がない。(3)は(1)と同じ方形区で,刈り取り 4 ヵ
月後に再生した群落で行った。
刈り取った植物体は研究室に持ち帰って熱風乾
燥し,オギ・セイタカアワダチソウ・その他の種
に分け,さらに茎・葉・花序・枯死部に分けて重
量を測定した。なお,オギの葉鞘は形態学的には
葉の一部だが,茎に巻きついて葉を支える機能を
持つため,本研究では茎に含めて扱った。
各刈取りにおける総重量(枯死部を除く)の内
訳を図 6 に示す。
春季群落ではオギとセイタカアワダチソウの重
量は拮抗していた(オギの重量 / セイタカアワダ
チソウの重量= 1.07)が,秋季群落ではオギの重
量はセイタカアワダチソウの約 2.87 倍にのぼっ
た。これは,セイタカアワダチソウの重量が春季・
秋季でほとんど変わらないのに対して,オギは
秋季が春季の約 2.65 倍あることを反映している。
秋季再生群落では春季群落と同様に両種の重量は
拮抗していた(オギの重量 / セイタカアワダチソ
ウの重量= 1.2)。
オギでは,春季・秋季・秋季再生の間で葉の重
量に大きな差がなかった(春季 : 秋季 : 秋季再生
= 1 : 1.07 : 0.99)。つまり,春季と秋季の総重量
の違いは,茎の重量の違いによる。
オギとセイタカアワダチソウ以外の植物は,春
季には総重量の 3.8%(ヘクソカズラ・ノイバラ・
ホソバイラクサ・サンカクイなど),秋季では 2.8%
(ノイバラ・ホソバイラクサ・センニンソウなど)
だったが,秋季再生では 0.05% 未満(ヘクソカズ
遠賀川河川敷におけるセイタカアワダチソウ群落の立地と成長
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図 6 .遠賀川中島におけ
る 2 m×2 m 方 形
区から刈り取られ
たオギ・セイタカ
アワダチソウ・そ
の他の植物の乾燥
重量。上から,春
季群落・秋季群落・
秋季再生群落。葉・
茎(オギでは葉鞘
も含む)・花序の
内訳を色分けで示
す。
図 7 .遠賀川中島におけ
る 2 m × 2 m 方
形区から刈り取ら
れたオギ・セイタ
カアワダチソウ・
その他の植物の乾
燥重量の高さ階級
(20 cm 毎 ) 別 の
分布。上から,春
季群落・秋季群落・
秋季再生群落。葉・
茎(オギでは葉鞘
も含む)・花序の
内訳を色分けで示
す(凡例は図 6 と
同じ)。
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福 原 達 人 ・ 清 水 桃 子 ・ 村 口 未 来
ラなど)に留まった。
高さ階級別の重量の分布を図 7 に示す。春季・
秋季・秋季再生に共通するのは次の 2 点だった。
(1)オギ・セイタカアワダチソウとも葉群が群落
の上部に偏る垂直構造を示した。(2)オギの葉群
分布はセイタカアワダチソウよりも高いところに
分布する傾向があった。
の比高 0.8 ~ 1 m よりも低い掘り下げ地でセイタ
カアワダチソウの発芽・生長・開花が抑制される
傾向がある。ただし,2011 年には 40 cm 未満の
低い茎しかなかった区画 8・9 では,2012 年には
セイタカアワダチソウの生育が良く被覆率・開花
率とも高かった。年ごとの降水や水位変動によっ
て抑制に十分な比高が変動する可能性がある。
4.考察
調査地では,種子から発芽したセイタカアワダ
チソウは,一部が 1 年目秋に開花した。圃場での
栽培実験ではセイタカアワダチソウは発芽年の秋
に開花・結実することが報告されている(榎本・
中川 1977)。1 年目の調査地は他の植物の被覆率
が小さく地表が多く露出した条件であった。他種
との競合や被陰がなく土壌条件が良好なときに
は,セイタカアワダチソウは 1 年目に開花・結実
すると考えられる。また,1 年目には茎高 50 ~
70 cm で開花したが,2 年目は茎高は花序を除い
て最大 190 cm に達し,90 cm を超える茎の多く
は開花した(図 5)。東広島市の空き地のセイタ
カアワダチソウ群落でも開花茎と非開花茎は高さ
1 m で分かれている(中島ら 2000)。
水路へ向かう緩斜面沿いに設置された調査区
で,水路に近い区画ほど発芽・生長・開花が抑
制される傾向があった。平水位から 0.8 m 以下の
区画 10 ~ 14 では,新しく発芽した個体はゼロ
かごくわずかだった。区画 13・14 は背が高いヨ
シ・オギが密生しているが,区画 10 ~ 12 は植物
の被覆率は 33.5% ~ 60% で,地表は十分に露出
していたため,セイタカの侵入がないことを他種
との競合だけで説明することはできない。中島掘
り下げ地の 1 m × 1 m メッシュ毎の植生データ
と比高データを解析した研究では,平水位から比
高 0.8 m 以下ではセイタカアワダチソウの繁茂が
抑制されていることが報告されており(眞間ら
2013),発芽個体の有無はこの傾向とほぼ一致し
ていた。
開花個体は平水位から 1 m 以上高い区画 1 ~ 7
に限られ,多数個体が開花したの区画 4 ~ 6 のみ
であった。前後の区画より茎数・茎高・開花数が
落ちる区画 2・3 は,平水位から 2 m 近く高いに
もかかわらず,斜面の傾斜が変わる凹部にあたる
ために渇水期以外は斜面から滲出した水によって
土壌が湿っている。比高の違いによる冠水頻度に
加えて微地形による土壌の乾湿もセイタカアワダ
チソウの抑制に関与していると考えられる。
以上をまとめると,中島においては平水位から
セイタカアワダチソウ群落に対する地上部刈取
りの効果は,回数・時期・競合種の組成によっ
て異なる(服部ら 1993; 富沢・鷲谷 1998; 田中ら
2004)。淀川高水敷のセイタカアワダチソウ群落
では,地上部刈取りは刈取り頻度が増すに従っ
てセイタカアワダチソウの優占度の低下と種数
の増加をもたらしたが,年 1 回(6 月)の刈取り
では無刈取り区とほとんど差がなかった(服部
ら 1993)。田中ら(2004)のモデル解析(両種の
成長パラメーターの実測値に基づく)では,セイ
タカアワダチソウ・オギの混合群落において,地
上部刈取りがない場合はセイタカがオギに被陰さ
れて 3 年後に消滅するが,7 月に 1 回の刈取りが
行われる場合はセイタカがオギに対して優位とな
る,と予測した。
中島のセイタカアワダチソウ─オギ群落では,
この 2 種で重量比 95% 以上を占めており,セイ
タカアワダチソウは上方に葉を広げるオギによっ
て被陰されている。刈取りがない場合,秋季には
オギは茎の伸長に多くの資源を費やしてセイタカ
より高く葉を広げている。この結果,春季にはほ
とんど差がなかった地上部の重量が,秋季にはオ
ギがセイタカアワダチソウの 3 倍近くにのぼる。
6 月に刈取りを行った場合は,秋季になってもオ
ギとセイタカアワダチソウの地上部重量における
差は小さい。
セイタカアワダチソウとオギが強く優占する群
落における 6 月の地上部刈取りは,オギによる被
陰を解消することを通じて,オギとセイタカアワ
ダチソウの競合において相対的にセイタカアワダ
チソウに有利にはたらいたことが示唆され,田中
ら(2004)の予測とほぼ一致していた。また,2
種以外の植物は刈取りによって強く抑制され,群
落レベルの多様性が低下した。
5.謝辞
掘り下げ裸地における生育状況は清水の 2011
年度卒業研究,セイタカアワダチソウ─オギ群落
の生産構造は村口の 2012 年度卒業研究に基づい
ている。中島の管理者である国土交通省遠賀川河
遠賀川河川敷におけるセイタカアワダチソウ群落の立地と成長
川事務所には,調査の許可とともに各種の情報を
提供いただいた。中島自然再生研究会事務局(応
用生態工学会福岡支部内)には調査の進行に関し
て各種の便宜を図っていただいた。
6.引用文献
石井潤・橋本瑠美子・鷲谷いづみ.2011.渡良瀬
遊水地の湿地再生試験地における初期の植
生発達.保全生態学研究 16: 69-84
榎本敬・中川恭二郎.1977.セイタカアワダチソ
ウに関する生態学的研究.雑草研究 22: 202208
環境省.セイタカアワダチソウ(要注意外来生
物 リ ス ト : 植 物 )http://www.env.go.jp/
nature/intro/1outline/caution/detail_sho.
html#4
清水建美(編).2003.日本の帰化植物.平凡社.
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清水矩宏・森田弘彦・廣田伸七.2001.日本帰化
植物写真図鑑.全国農村教育協会.東京.
田中規夫・湯谷賢太郎・北上裕規・浅枝隆.2004.
生長期における刈り取りがオギの翌年の成
長ならびにセイタカアワダチソウとの競合
関係に与える影響について.土木学会論文
集 761: 95-100
富沢美和・鷲谷いづみ.1998.フジバカマとセイ
タカアワダチソウの夏季における地上部喪
失に対する反応─復元植生の管理計画を立
てるために─.保全生態学研究 3: 57-67
中島克己・根平邦人・中越信和.2000.セイタカ
アワダチソウ個体群に対する刈り取りの
影響.広島大学総合科学部紀要 IV 理系編
26: 81-94
西廣淳・西口有紀・西廣(安島)美穂・鷲谷いづ
み.2007.湿地再生における外来植物対策 :
霞ヶ浦の湖岸植生帯再生地における市民参
加型管理の試み.地球環境 12: 65-80
服部保・赤松弘治・浅見佳世・武田義明.1993.
河川草地群落の生態学的研究 I.セイタカ
アワダチソウ群落の発達および種類組成
におよぼす刈り取りの影響.人と自然 2:
105-118
眞間修一・遠山貴之・山下健作・石坪昭二・原
田佐良子・梅田真吾・柴田みゆき.2013.
遠賀川中島自然再生のモニタリング成果
と 順 応 的 管 理 の 試 案. 河 川 技 術 論 文 集
19 http://www.yachiyo-eng.co.jp/case/
papers/pdf/2013_13_mama.pdf
97