KURENAI : Kyoto University Research Information Repository
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森林の現存量推定法の検討 : 伐倒によらない推定法
大畠, 誠一
京都大学農学部演習林報告 = BULLETIN OF THE KYOTO
UNIVERSITY FORESTS (1991), 63: 23-36
1991-12-20
http://hdl.handle.net/2433/192009
Right
Type
Textversion
Departmental Bulletin Paper
publisher
Kyoto University
2
3
森林の現存量推定法の検討
-伐倒によらない推定法一
大畠誠一
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森林の保有する機能殺を測定するためには，幹，校，諜，
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露関殺などの盤・を推定する必袈:があ
民伐1J'
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調査による森林破壊を 1
*わずに推定できれば，それにこしたことはない。そこ
る。その l
で，過去に森林の生産力詩j
i
l::f.によって開発された現存盤の推定の方法および、その際に諜絡された
i
去を検討した。その結果，以下の方法によって大まかな推定が可能
資料をもとにそれらの推定ブJ
である。その場合，森林調査では故小拠の測定JJ{院として務}資ぽ内の胸i
制度慌 (D) を金木，サ
ンプル水については生松下直接 (
D
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)，樹高 (
H
)，樹高の 10%の高さの斡I
紅綬 (DO
.
)を?Il
j
l
定し
1
ておく必嬰がある。
1.斡重盛の推定種類を問わず Vs- D2H関係(1)式によってれを推定し，極鎖によって決
m以下の場合には Vs- D
O
.
12'H関係 (
4)式
められた幹比重によって Wsを推定する。 Dが 5c
2
)式により換勢:する。
O
.
lは部資した森林ごとに決定し， D- D
o
.1関係 (
による o D
2
. 枝哉の推定
V日一 Ds2関係 (5-7)式によって枝容積を推定し，親類により幹比重で補正し
て校重殺を計弊する o D日を得るために，サンプル木での D日- D関係を測定する必要がある。
3
. 紫裁の推定:種類によって異なる
W L-
D
t
l関係(表1)によって葉抵最を推定する。側体
の D[lの推定は枝の場合と同様である。
4
. 業関税 (
u
)の推定:この方法は検討が不十分であるが
U - Wl.関係
(
9，1
0
)式によって
WL
からブナ林またはシイ林の側体の業開績が推定できそうである。他の種の場合，このような関
係カf得られていないので，表 2によって単位楽堂殻当りのITii績から uを換算する。
はじめに
森林の現存殻推定は，単に生産力の披定だけでなく，森林のもつ様々な機能(例えば蒸散速度
など)を翻べるための恭本的な i
J
l
J
定項目として蛍要である。すでに，物質生産と物質繍E
畿の 1
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から，現存致推定のブ'
;
1
1
ミが開発，検討されてデータの替殺がなされてきた。その￨緊の有力な方法
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1
去は森林の生産力の推定 1-6)の際に怯
として相対成長関揺を利用する方法がとられてきた。そのブj
2
4
われ，すでに方法として完成した感がある。
その方法は，ある森林からサンプ jレ鍛体を怜闘して側々の部分をiJ!IJ定し，議，校，幹などの援
l
J
J
Iし，個体 I
f
Oの相対成長関係会利用し，森林全体の f
設を推定する方法である。この関係は，
を計i
に保水繍去によって翻ぺた同じ森林内で使用される方法である。新たに森林の現存畿を綿ベる
i
務には，まず，伐倒澗盛を実行する必芸さがある。この調査には，多くの入手が必要で，個人的努
力ではどうにもならない仕事法である。積構成が単純な人工林でさえ側人では手に負えないが，
弱体を処理する必要がある。このような仕
多穂から構成される天然林ではさらに多数のサンプルイi
r
9
"によっては，伐採が禁止された:森林もある o このため，伐倒調査に
事殺の問題を除いても，場 j
よらない推定方法の検討が必要とされる。
過去に，生政力綿去に関連して，すでに多くの森林でのサンプル側体の資料が整理.され公表附
されている。これらの資料を利用することで，様々な森林，または倒体の諸:設を推定する方法が
確立された場合には，伐lf~ 澗査が省け，労力も少なくてすむ。以上から，過去に澗べられた資料
援現によって，できるかぎり i
溺単な方法について検討した。また，穂，年齢，林分などの速いに
関係なく推定できる方法として，縫低どのような測定 1
J
!閥均む必裂かを検討した。なお，報告に離
して，ヒノキ林の資料を借用させて戴き，資料収集の段階で協力を蚊いた京都府立大学;
j
語学部指
j
藤秀樹樽士に謝意を表したい。
資料の出典
使用した資料は，主に京都大学，東京大学，新潟大学，信州大学による総合研究「物質循環よ
19
6
3
) によるコジイ林，ブナ林，カラマツ林，アカマ
りみた森林生態系の生成力」資料 No.l (
19
6
5
) によるウパメガシ林，ツバキ;f
f，シラベ林，スギ林，ブナ林の個体サ
ツ林，資料 No.2 (
ンプルの資料である。…部に I
B
P，J
I
B
P
.'
6
6，Ashiuのブナ林の資料，安藤 9)のスギ林の資料ーを借
用した。禁致に関連してとノ今林は溺藤・古野山により，クロマツ林資料は継者が和歌山県で調
査したものである。
結果と検討
H と斡材積との関係
1 D2・
j
E定するが，種翻が間じであっても年
浮木の幹材積 (Vs) は，…般に胸高値.筏(ひ)によって;j
齢，土地条件，務 j
交などが異なる森林の似体関では，相対成長関係の定数が異なる。この欠点を
改替するために，高さを含めた殻としてが '
Hの採用が提議され(凶火寺会合同調査斑ト3}，KiRA&
SHID詑l
引
)，幹材殺の:jjÊ~誌に使われている。この方法の使用によって，開じ穂内または生活形の似
た種群であれば，
m皮，林齢が典なってもひとつの関係が成立し，利用できることが磁認された。
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幹材駿推定に D2η
. 対する相対成長関係を利用する方法は，林学での材積推定方法としても定
殺
日
}
し
， D と況のご変数の材議我山も作成されている。異韓関の問題に￨刻しては，エゾマツ，
ト
ドマツの森林J) ミズナラ，イタヤカエデ(依悶 1勺で…本の直線関係で示された例，様々な磯
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.
H
}
) などがある。
類からなる熱帯林でも問織の結采を示した例 (OGAWA e
今回，日本の樹種で訪日べた Vs- D2'H関係は針葉樹，広葉樹を関わず，種類に関係なく多数
の鶴瓶で…本の線で示された (
F
i
g
. 1)。穂による謹巽はあっても些細である。この紡糸から，
幹材殺の推定は D と狂を測定したのみで，次の関係式によってかなり特捜よく披定できること
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になる。
Vs口 0.05672 (02'H) 0.9506 [dm3，cm，m]
(
1
)
しかし，この方法でも十分ではない点くがある。それは， (1)式のあてはまる領域が，腕高i
的歪
(0)が約 5cm以上の個体に ¥
1
艮られる点である (
F
i
g
. 1)。この点は，すでに森林の生産力調殺
の初期j
の時点(制えば，関手，)4:網英縦川)で指摘されているが，森林の研究が主に大型の森林ま
たは人-工林を対象としていたためか，下憾の個体が示すこの閣向は具体的な問題とされなかった。
Dが 5cm穂波以下の側体で、は，樹高に対する Dの測定商が相対的に高くなることが路間して，
関術総から傾向的に上へずれる。このために， 0が小さな{弱体では， (1)式では過小の推定をす
ることになる O
幹の現存盤推定の問題として，この点を具体的に検討したのが NAGANO & KIRA別であった。
かれらは天然生コジイ林を対象に，一定の高さの幹[的釜 (0)のかわりに樹高の 10%の位鐙の幹
i
附壬
(00.
1)
を採用し， Ws- 00.12'I-lの関係によって幹議議の推定式を提策した。ここで，サ
ンプル水から得られた 00.1-D関係には…次式があてはめられ，m;木翻造きから符られたひ はす
設さ換えられた。
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今問， DO.
l と D とが測定された資料から，様々な樹木での DO.I-D 関係を調べると， D が 2cm
1
5
1
以上では log-log直線路係が得られた。これ以下の範関で、は NAGANO & KIRA が指摘した性紫の
)。この剖では，特にシラベの小i
l
l
ように，回帰線からはずれ，一次式の性質が現れる (Fig. 2
体で@帰線からそれ，タイミンタチバナでは Dが 2cm以下でも!副議線からそれることはなかっ
沿線は，
た。この間 j
D
o
.
]出1.2
1
5
7D 0.9m [cm，cm]
(
2
)
となった o NAGMlO&KIRA25}によるコジイ林での Do・1-D 関係は
D
O
.
I= 0
.
9
4
1D
+0.734 [cm，cm]
(
3
)
が持られている。 (
2
)， (
3
)の関係は穂!聞に大きな室長興がないものと挽測されるので， Do.[の推
定は，術式のどちらでも可能と忠われる。
閉じ資料から，様々な積の Vs- DO.12.n関係を繍べると，幹の材磁は簡単に次の式 (Fig. 3
)
となった。
Vs
詔
0
.
0
4
0
0 (DO.12'H) [dm3，cm，m]
(
4
)
Fig. 3を積類ごとに詳細に調べると，針葉樹が凶帰線よりやや上にずれる{附句は認められた
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がその悲は綴くわずかであった。以上の検討から，斡;f~磁の推定はひが小さな 1~母体を含む森林で，
それらの材積まで算出したい場合，サンプル側体の
00.1，日を測定することで，
VsI
立
音1
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$
手:式か
ら得られることになる。
!;冷の比重は樹木の積類によってほほ…定の性質がある。その平均的な倒(皮なし 1~・の筑乾，絶
乾比設)はすでに得られているので(焚島削ら)， ~~!fJ史上は問題は残るが，材積 (V s ) から綴々
な種類の斡議室主に換算することは可能である。
2 校最の披定
1
1
M体の枝殺は，似体絡J
交の影響を受け，幹とはかなり独立的に変化するので， 02'Hに対-する
Vsの推定法と関識には扱えない。その例として，広諜
(
W
I
ω
3
ρ
) のi
関珂係を F
i
g
. 4に示した。向者間に l
o
g
l
o
gi
藍総関係が成立するが，同じ議内でも悶じ
林分内の偶体問に成り立つ関係である。幹材絡のように，
2
0 ・
H，00.1 2 ・
H によって林分，機~Jj に
関係なく簡便に推定する方法はなさそうである。
) に関
パイプ・モデル醗論川 9)によれば，樹抵の大きさは校下斑筏(ひ日)または断関税 (Ds2
係するので，ここでは，
Os2に対する校務積
(Vs) の関係を検討した。 Vs は実質的に調べられ
ていない項目であり ，:m:さには材の比況が関与するので，幹のよと援によって換算し技終結 (V日
)
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働
によって検討した。広諜樹穂での Oa2に対する Vaの関係には，ほほjj[線関係が得られた (Fig.
5
)。翻べられた撞類は，ウパメガシ，タイミンタチバナ，コジイ，ツバキ，カシ類，ブナその他
である。バラツキは大きいが，この関係から常緑穣，落諜離を関わず広葉樹での大まかな技終績
が次の式で推定される。
Va口 0
.
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0 (Oa2) 1
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よ cm勺
(
5
)
針葉樹に関しても， V日 -OB2関係に直線関係カf認められる (Fig. 6
)。カラマツ，シラベ，ア
カマツでは広葉樹の関係とほぼ関じ関係が得られたが，広葉樹に比べて Vaがやや低い。スギは
f
むの針葉樹に比べても明らかに校最が少なく
(Fig. 6
)，別の 1
期採を求める必要がある。資料で
は Oaが測定されていない場合が多く，他の針葉樹の結巣を検討・できないのは残念である。針葉
樹のよ記 3穂でひとつの関係が得られたので，これを示すと
V日 ロ 0
.
0
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)1.310 [dm，
3
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6
)
となり，スギ、偶体の場合は，
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九 cm2J (7)
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で推定される。校の殺を計算する場合には，幹と同様，材の比重によって換算が可能で、ある。
制ヨをにさ当たっては，森林内でのサンプル 1~母体での h の測定が不可欠で、ある。絡木澗査による
pとサンプ jレ倒体のひ/lをもとに，林分ごとに D- Ds間保を調べ，各倒イ本の Dを1
m定すれば，
設が推定されることになる。
その儲から技量 (V/l)は計算され，さらに斡比重から校設f
3 諜最の推定
(wd の推定は，被鎖によって諜ーの潟命が異なり，それに伴って葉澄が異なるのでやっ
かいな問題である。林分内では一般に D2'Hまたは Wsによって推定されるが，この関保はイむの
林分に適用できない。天然生ブナ 3林分の資料からげ 'H…
W r.関係を澗べると，相似別である
2
/
3乗の関帰線が得られ，林分間に迷いはないようにみえる
(
F
i
g
.7
)。また，
i
l
1
B
f
手の相似則から
考えてもこの方法は妥当のようにみえる。しかし，これは天然林から得られた資料・によるもので，
人工林の倒体に拡大することは危険である。一例として，安藤9)らによる古野地方のスギ人工林
資料から，年齢の興なる林分を分けて Ws- WL関係を示すと Fig.8となる。金側体をこみにし
て鴎帰線を求めると相鉱別である 2
/
3乗の線があてはめられるが，個々の林分ごとに分かれた関
係カf認められ，全体の回帰線ではあまりにも精度が抵いことは関から明かである。葉殺の推定に
も
， D2・
H や Wsの使用が適当でないのは校最の場合と向様である。
パイプ・モデル現論は，本来は同化音¥
1 (諜)と非開化音¥
1を結ぶ殻的関係である。この理論展開
) との比例関係が提案
において，すでに議議 (
W
[
J と非同化部のパイプを束ねた断部積 (Ds2
されていた。この方法によれば葉最の推定は， Dl
/
2に対する比例定数を訴すことで済む。
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DB2関係は Fig.9に示した。この関係は，ブナ林に共存していた他の落葉Jt諜
樹離にもほぼあてはまり，次の比例定数で推定できそうである。
W L話
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k
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数類によって比例定数が変わるので，
(
8
)
表 lには，それぞれほぽ同じ比例定数にまとめられる緯
グループとその際の定数が訴されている。これらの定数から，それぞれの織の業法が計算される
ことになる。常締法裁樹のコジイ，カシ類での
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1に訴した。これまでの生政力制授では，
WL-
DB2関係，針諜樹 3 離の[台!J[~係を Fig.
1
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しばしば DBの測定が省略されていたので，既
存資料による繋蛍哉の推定は，これらの秘に限られる。
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横は光条件に対応、して変化し， u
立射光を受けるよ!替の繋では陛く，下層部に向かうにしたがって
簿く，単位霊さ当りの部績が大きくなる。この変化は森林内における個体の潟さ(位置)によっ
1
部体内でも諜の着生する潟さによって変わるので，
ても，また f
1
主意の森林で様々な種識の紫部騒
を倒体ごとに推定する問題は意外と倒離な問題である。識の撃さは DB2 によって推定できると
考えられるが，濃部繍にはパイプ・モデル理論が応用できない。例えば，ブナ林で個体ごとに翻
u
) は，パイプの来としての生枝 l
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べられた面積 (
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)。上腐を 6める個体では，国穣が小さく
ぎらない (
2
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u… DB2関係は上 i
で示される。この結果 ，，，*分が~尽なると u - DB 関係の定数が異なると予想されるので，この
方法は今回の目的に合わない。
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天然林でのこの関係は，樹冠j
留によって異なるふたつの直線関係があるとされる。しかし，践に
長総として扱うこともできそうである。芦生ブナ林
よるこの諜興は大きな迷いではなく，…本の i
での資料に，新潟県，六臼 1汀の資料(凶大学)を加えて
U - W L関係を捌くと
Fig. 13になり，
コジイ林での結果と同維に夜線関係になる。ふたつのブナ林での殺異は大きくない。以上の関係
3
4
は次式で示される o
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直線の鎖斜は1.0より小さく，大きな 1
母体ほど1
別立放さ当りの梁面積が，j
、
さ
くなる性質を表している。その傾きを示す定数はほとんど時じである。もうひとつの定数には大
きな諜興が認められ，種類に関連した値であるらしい。そこで業設殻の推定の際のように，税制
ごとにこの定数を定めておけば倒体の業部縮推定は可能であるかもしれない。しかし，それを雌
9
)， (
10
)式が他の常総，務紫j
去葉樹林にそのまま採用できるかは別の問題
認する資料がない。 (
玄関じ i
直線 I
V
J係が成立する
である。ブナ林については地方の典なるふたつの林分の倒体問で，ほ l
むのブナ林でも成立する 1
可能性がある。
ことを確認したので， 1
森林の薬師穣推定慨はすでにかなりの調査例がある (
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1
2
1
)
)。それらの大部分は，森林全
体の酪積に換算された依，または森林全体の換算比であり，
1
洲本ごとの揃積推定にはぬ〔接利 j
刊で
きないことはすでに翻べた。しかし，間続推定の第…次近似としては換算が可能であろう。そこ
で，様々な森林，樹種での議'-j溺~l~ の換算比を表 2 に示しておきたい。
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