Effects of Seawater Spraying on Quercus acutissima and Soil of Their Woodland.

論 文 海 水 の 空 中 散 布 が ク ヌ ギ お よ び そ の 林 地 土 壌 に 与 え る 影 響 後 藤 義 明*,1・ 金 子 真 司1・ 池 田 武 文2・ 深 山 貴 文1・ 玉 井 幸 治1・ 小 南 裕 志1・ 古 澤 仁 美1 後藤 義 明 ・金子 真 司 ・池 田武 文 ・深 山貴 文 ・玉 井 幸 治 ・小 南 裕 志 ・古 澤 仁 美:海 水 の 空 中散 布 が ク ヌ ギ お よび その 林 地土 壌 に与 え る影 響 日林 誌86:327∼336,2004人 工 的 に調 整 した海 水 を クヌ ギ林 に散布 して,空 中消 火 に よる海 水 の散 布 が 森林 に及 ぼ す影 響 を調 査 した 。海 水 散 布 後 の樹 冠 通 過 雨 の 導 電 率(EC)お よびNa+,Cl-濃 度 は急 激 に上 昇 した が,降 雨 と と もに低 下 し,2カ 月後 に は平 常 の状 態 に回復 した 。土 壌 抽 出 水 のECは 海 水 散 布 の1週 間後 に ピー ク に達 し,そ の後 は徐 々 に低 下 して い った 。土 壌 抽 出水 のECが 最 も高 か っ た1週 間後 で あ って も土 壌 に残留 す る塩分 は植 物 に障 害 を与 え る こ とは な いで あ ろ う と判 断 され た。 海 水 散 布 の2日 後 に は葉 に褐 変 が 現 れ,11日 後 に は ほ とん どの葉 に壊 死 が 生 じた 。木 部 圧 ポ テ ン シ ャル の測 定 か ら,こ の褐 変 は葉 が水 ス トレス状 態 にな っ た こ と に よる萎 凋 で は な く,海 水 に よ る葉 へ の直 接 的 な影響 に よる もの と考 え られた 。海 水 散布 後 の5カ 月 間 は落 葉 量 が 増 加 した が,そ れ 以 降 は海 水 散 布 の 影 響 は現 れ な か っ た 。胸 高 直 径 お よ び樹 高 成 長,堅 果 生 産 量 に も海 水 散 布 の影 響 は現 れ なか った。 今 回 の 実 験 に よ り,海 水16mm(16L m-2,散 布 時 間約10分)程 度 の 散布 量 で あれ ば,ク ヌ ギ の生 育 に大 き な影響 を及 ぼす こ とは ない と判 断 され た。 キー ワー ド:壊 死,海 水 散布,ク ヌ ギ,導 電 率,木 部 圧 ポ テ ン シ ャル

Goto, Y., Kaneko, S., Ikeda, T., Miyama, T., Tamai, K., Kominami, Y., and Furusawa, H. : Effects of Seawater Spraying on Quercus acutissima and Soil of Their Woodland. J. Jpn. For. Soc. 86 : 327-336, 2004 The effects of the artificial spraying of seawater on a Quercus acutissirna forest were investigated in order to evaluate the direct use of seawater in the aerial extinction of forest fires. Electric conductivity (EC) and the concentrations of Na+ and in throughfall abruptly rose just following seawater spraying. They decreased gradually and a full recovery required a period of two months. However, the soil EC peaked one week after spraying and gradually decreased in subsequent months. It was suggested that the salinity in the soil did not cause stress to vegetation, even at the peak of soil EC. Evidence of leaf necrosis first appeared two days following spraying and after eleven days was widespread. The measurement of water potentials suggested that leaf necrosis may be a result of the direct influence of salinity on leaves, not from the wilt induced as a result of water stress. The effect of seawater spraying on litter fall, growth of Q. acutissirna (diameter and height) and the yield of Q. acutissirna nuts, was not found to be significant. From our results, we suggest that the growth of Q. acutissirna is not influenced by seawater spraying, when the amount of seawater is less than 16 mm (16 L m-2, 10 min).

Key words : electric conductivity, necrosis, Quercus acutissirna, seawater spraying, water potential

       I.は じ め に   日本 で は現 在,大 規 模 な林 野 火 災 の 消 火 活 動 に は,ヘ リ コ プ タ ー 等 の航 空 機 を利 用 した 空 中消 火 が 一 般 に行 わ れ て お り,地 上 の消 防 力 で は消 火 が 困 難 な林 野 火 災 の 防御 に は 欠 か せ な い もの とな っ て い る。 日本 で は,空 中消 火 に使 用 す る 消 防 水 利 は湖 沼 や 河 川 等 の 真 水 を 主 と し て い る。 しか し海 外 で は海 水 を利 用 す る例 も多 く,特 に地 中海 に面 した 国 々 で は,林 野 火 災 の 消 火 に海 水 を用 い るの が 一 般 的 で あ る。 例 え ば イ タ リ ア で は,空 中 消 火 に 用 い ら れ る 水 利 の 60%以 上 が 海 水 で あ り,1996年 に は年 間 で 約13,000回 の 海 水 に よ る空 中 消 火 が 行 わ れ て い る。 これ は沿 岸 部 に限 ら れ た こ とで は な く,海 水 の 散 布 場 所 は イ タ リア全 土 に お よ ん で い る。 また フ ラ ン ス で は,林 野 火 災 の 空 中 消 火 に際 し 海 水,真 水 の 区 別 はせ ず,火 災 現 場 に 近 い 水 利 を優 先 して 使 用 して い る(森 林 総 合 研 究 所 ・消 防 研 究 所,1998)。 日 本 で も1994年8月 の 広 島 県 因 島林 野 火 災 や1996年4月 の 香 川 県 小 豆 島林 野 火 災 で,緊 急 的 な 措 置 と して 海 水 に よ る 空 中 消 火 が行 わ れ た例 が あ る(森 林 総 合 研 究 所 ・消 防 研 究 所,1998)。   日本 の林 野 火 災 は2月 か ら5月 まで の4カ 月 間 に集 中 し て 発 生 す る傾 向 が あ り,瀬 戸 内海 沿 岸 地 方 な どで は夏 季 に も多 発 す る こ とが あ る(後 藤,1999)。 林 野 火 災 の 消 火 に は初 動 段 階 にお け る空 中 消 火 が 有 効 で あ る が,林 野 火 災 が 多 発 す る の は降 雨 の 少 な い 乾 燥 した 日が 長 く続 く時 期 で あ り,初 期 消 火 の 段 階 で 十 分 な水 利 を確 保 す るの が 困 難 な た め,大 規 模 な 火 災 に発 展 す る こ と も多 い。 周 囲 を海 に 囲 ま れ た 日本 で は,海 水 を利 用 す る地 理 的 条 件 に は恵 まれ て お り,と りわ け渇 水 時 の林 野 火 災 や,十 分 に 真 水 を確 保 で き な い 島嶼 にお け る林 野 火 災 で は,火 災 の大 規 模 化 を 防 ぐた め に も海 水 の 利 用 を検 討 す る必 要 が あ ろ う。   空 中 消 火 に は直 接 火 点 に水 を散 布 す る直 接 消 火 法 と,火 線 の前 方 に水 を散 布 し,火 災 の延 焼 を 防 ぐた め に行 わ れ る 間 接 消 火 法 が あ る。 間 接 消 火 法 で は,火 災 の 広 が っ て い な

*連 絡 ・別 刷 請 求 先(Corresponding author)E -mail二gotyos@ffpri _.affrc.go.jp 1(独)森 林 総 合 研 究 所 関 西 支 所(612-0855 京 都 市 伏 見 区 桃 山 町 永 井 久 太 郎68)

Kansai Research Center, Forestry and Forest Products Research Institute, 68 NagaikyOtaro, Momoyama, Fushimi-ku, Kyoto 612-0855, Japan. 2京 都 府 立 大 学 大 学 院 農 学 研 究 科(606-8522 京 都 市 左 京 区 下 鴨 半 木 町)

Graduate School of Agriculture, Kyoto Prefectural University, Shimogamo-hangi-cho, Sakyo-ku, Kyoto 606-8522, Japan. (2003年6月25日 受 付;2004年7月24日 受 理)

328 J.JPn.For.Soc.86(4)2004 い森 林 に約3%の 塩 分 を含 む海 水 を 散 布 す る こ と に な る の で,樹 木 へ の直 接 的 な影 響 を含 め た森 林 生 態 系 へ の 影 響 が 心 配 され る。 海 水 に よ る森 林 へ の被 害 は,台 風 の 際 の 暴 風 に よ って 海 水 飛 沫 が 樹 木 に付 着 す る こ と に よ り しば し ば発 生 し て い る(倉 内,1956;仰 木 ら,1961)。 また 地 震 の 際 に も,津 波 や液 状 化 現 象 に よ っ て海 岸 林 や 緑 地 帯 の 森 林 が 影 響 を受 け た こ とが 報 告 され て い る(中 野 ら,1962;荒 木 ら,1997)。 先 に 述 べ た イ タ リ ア に お い て は,海 水 散 布 後 の1年 間 は部 分 的 に 草 本 や 樹 木 が 黄 色 に 変 色 す る こ と が あ っ て も,2年 目 に は元 の状 態 に 回 復 す る こ とが 確 認 さ れ て い る(森 林 総 合 研 究 所 ・消 防 研 究 所,1998)。 し か し な が ら,日 本 とイ タ リア で は気 候 や 土 壌 な どの 自然 条 件 が 異 な る上 に,生 育 す る植 物 の 種 類 も違 って い る の で,海 水 を 散 布 した 場 合 樹 木 へ の影 響 の 程 度 が 異 な る可 能 性 も否 定 で きな い 。 した が っ て,そ の 影 響 の程 度 を明 らか に し て お く 必 要 が あ る。 これ ま で植 物 に対 す る海 水 の影 響 を調 査 した例 は数 多 く 存 在 す る。 これ らの多 くは,台 風 に よ る潮 風 害 の 跡 地 を調 査 して 被 害 の 実 態 を 調 べ た も の(倉 内,1956;仰 木 ら, 1961;宮 田 ら,1998)や,樹 葉 に実 際 に海 水 を散 布 した り 浸 漬 し て そ の 影 響 を調 べ た もの(高 橋 ・堀 江,1965;中 川 ら,1980;沖 中 ・菅 原,1986;林 田 ら,1995),塩 分 濃 度 の 高 い培 地 で 樹 木 を育 て,そ の 変 化 を調 べ た もの(Fung 6'磁,1998;Khasa et al.,2002;Yokota,2003)な どで あ る。 し か し,台 風 被 害 跡 地 調 査 で は実 際 に林 木 に散 布 さ れ た 海 水 量 の評 価 が 困難 で あ り,ま た 海 水 の散 布 実 験 や 生 育 試 験 は,鉢 植 え の実 生 や 苗 木,あ るい は葉 付 きの 切 枝 を 実 験 材 料 と して 用 い て お り,こ れ らの 実 験 だ け で は成 木 へ の 影 響 評 価 は難 し い と考 え られ る。 この よ うに,成 木 林 を 実 験 対 象 と し,樹 木 だ け で は な く土 壌 に与 え る影 響 ま で を含 め て 調 査 し た 例 は 現 在 まで ほ とん どみ ら れ な い 。 本 研 究 は,人 工 的 に調 整 した海 水 を森 林 に散 布 して,海 水 が 樹 木 お よ び土 壌 へ 及 ぼ す影 響 を明 らか にす る た め に行 っ た もの で あ る。 II.方 法 1.試 験 地 お よ び海 水 散 布 実 験 実 験 は,京 都 市 伏 見 区 に位 置 す る森 林 総 合 研 究 所 関 西 支 所 構 内 の7年 生 の ク ヌ ギ 林 で 行 った 。 関 西 支 所 付 近 の土 壌 は洪 積 世 の 半 固 結 堆 積 物 を母 材 と した 未 熟 土(国 土 庁 土 地 局 国 土 調 査 課,1976)で あ る が,実 験 を行 っ た ク ヌ ギ林 は 苗 畑 の 一 画 に あ り厚 さ約30cmの 森 林 土 壌 が 客 土 さ れ て い る。 本 林 分 は10m×20mの 平 坦 地 に ほ ぼ1m間 隔 で ク ヌ ギが 格 子 状 に植 栽 さ れ て い る。 こ こ に5m×5mの 処 理 区 を3カ 所 設 け,各 処 理 区 に人 工 的 に調 整 した 海 水 あ るい は水 道 水 を散 布 す る実験 を行 っ た 。 本 林 分 内 に樹 高 を越 え る鉄 塔 を組 み 立 て,鉄 塔 上 か ら各 処 理 区 内 の クヌ ギ林 冠 に 海 水 ま た は水 道 水 が 均 等 に か か る よ う に 満 遍 な く散 布 し た 。 消 防庁(1987)に よ る と,ヘ リ コ プ タ ー に よ り空 中 消 火 を行 う際 の標 準 的 な水 の 散 布 パ タ ー ン は,2,000L型 水 の う(布 製 水 タ ン ク)を 使 用 し た 場 合,機 速 約120km h-1,散 布 高 度 約30mで 散 布 幅 は30∼40m,散 布 長 は 180∼200mと な っ て い る。 この と き最 も 高 密 度 に 水 が 散 布 され る部 分 の標 準 的 な水 量(密 度)は4Lm-2(降 水 量 に し て4mmに 相 当)で あ り,樹 林 地 で は 重 ね ま き(同 一 地 点 に_{,数 回 に わ た り散 布 を繰 り返 す)が 基 本 で あ る と} さ れ て い る。 これ ら を 考 慮 し散 布 水 量 は,3区 の うち1区 は200L(8Lm-2,降 水 量 に し て8mmに 相 当,以 下 海 水8mm区 と す る)と し,別 の1区 は そ の 倍 量 の400L (同16mmに 相 当,海 水16mm区 とす る)と し た。 対 照 と して 残 りの1区 に は水 道 水 を200L(同8mmに 相 当, 対 照 区 とす る)散 布 した 。 散 布 に要 した 時 間 は海 水8mm 区 お よ び 対 照 区 で 約4分 間,海 水16mm区 で 約10分 間 で あ っ た 。 散 布 し た 人 工 海 水 は,海 水 中 の 元 素 組 成 (Bowen,1979)を 参 考 に し て,水 道 水1Lに 実 験 用 試 薬 NaCl25.129g,Na2SO43.975g,MgCl・6H2010.97g, KCIO.746g,CaCl、0.555gが 溶 存 す る よ う に調 整 した 。 散 布 前(1997年5月)に,本 林 分 の 立 木 密 度 お よ び 林 木 の 胸 高 直 径,樹 高 を 測 定 し た(表-1)。 胸 高 直 径 と樹 高 に つ い てScheffeの 多 重 比 較 法 を適 用 した 結 果,各 処 理 区 間 で 有 意 な差 は認 め られ な か った 。 また 実 験 前 の林 木 の外 見 的 な 健 康 度 に つ い て も,各 処 理 区 間 で 差 は見 出 せ ず,い ず れ も健 全 な状 態 で あ っ た 。 海 水 散 布 は1997年5月22日 午 前11時 か ら正 午 にか け て 行 っ た。 な お,実 験 当 日の 未 明 に 約6mmの 降 雨 が あ った が,当 日 午 前 中 に は 晴 れ 間 もみ られ,海 水 散 布 時 の葉 面 は乾 い た状 態 で あ っ た 。 2.土 壌,降 雨,樹 冠 通 過 雨 の採 取 お よ び分 析 土 壌 試 料 は ス テ ン レ ス 製 の 円 筒(大 起 理 化DIK-1801, 高 さ51mm,容 積100cm3)を 用 い,円 筒 の側 面 が 地 面 に 垂 直 に な る よ う に土 壌 中 に 挿 入 して採 取 し た。 土 壌 の 最 表 層0∼5cmを 試 料 と した 。 試 料 の 採 取 は,各 処 理 区 か ら3 個 ず つ,海 水 散 布 実 験 の 前 日(5月21日)と 散 布 直 後(5 月22日)お よ び1週 間 後(5月28日),1カ 月後(6月23 日),2カ 月 後(7月25日),3カ 月 後(8月26日),5カ 月 後(10月24日),8カ 月 後(1998年2月2日)に 行 っ た 。 採 取 した土 壌 試 料 は ビー カ ー に移 し重 量(生 重)を 測 定 し た後,100mLの 脱 イ オ ン水 を加 え撹 拝 し て か ら ろ過 し た 。 ろ 液 のpH,導 電 率(EC)を そ れ ぞ れpHメ ー タ ー(TOAIM40S),電 気 伝 導 率 計(TOACM-30M)で 測 定 す る と と も に,ろ 液 の 一 部 を メ ン ブ ラ ン フ ィル タ ー 表-1.海 水散 布 実 験 前 後 にお け る ク ヌギ の胸 高 直 径 お よ び樹 高 の変化(平 均値 ±標 準偏 差)

(0.45μm)で ろ過 し,無 機 イ オ ン を イ オ ン ク ロ マ トア ナ ラ イ ザ ー(横 河 ア ナ リテ ィ カ ルIC-7000S)で 定 量 した 。 土 壌 試 料 は105℃,24時 間 乾 燥 後 に 重 量(乾 重)を 測 定 し,生 重 と乾 重 の 差 か ら生 土 の含 水 量 を求 め,水 溶 性 イ オ ン量(土 壌 標 準 分 析 ・測 定 法 委 員 会,1986)を 計 算 す る 際 の補 正 に用 い た 。 降 雨 は森 林 総 合 研 究 所 関 西 支 所 構 内 の 海 水 散 布 地 か ら約 100m離 れ た地 点 に お い て,ポ リエ チ レ ン製 ロ ー ト(直 径 30cm)と タ ン ク を組 み合 わ せ た 装 置1個 で 採 取 し,降 水 量 は降 雨 体 積 を ロ ー ト面 積 で 除 して 求 めた 。 樹 冠 通 過 雨 の 採 取 は,散 布 実 験 当 日 は20cm×100cmの 樋 型 採 取 装 置 (塩化 ビ ニ ル 製)を 各 処 理 区 に6個 設 置 し て行 い,実 験 日 以 降 は各 処 理 区 に樋 型 採 取 装 置2個 と,降 雨 採 取 に用 い た の と同 じポ リエ チ レ ン製 採 取 装 置1個 を設 置 して 行 っ た 。 降 雨 と樹 冠 通 過 雨 の採 取 は,7月30日 ま で は1降 雨 ご と に行 っ た が,7月14日 の 樹 冠 通 過 雨 は オ ー バ ー フ ロ ー し た の で 試 料 の 採 取 は行 わ なか っ た 。 降 雨 お よび 樹 冠 通 過 雨 は採 取 直 後 に,土 壌 水 と同様 の 方 法 でpH,ECお よ び 無 機 イ オ ン を分 析 した 。 無 機 イ オ ン に 関 し て,降 雨 は す べ て の 試 料 を分 析 し た が,5月22日 以 降 の樹 冠 通 過 雨 は ポ リエ チ レ ン製 装 置 で 採 取 し た試 料 の み を分 析 した 。 3.葉 の 変 化,林 木 の 成 長 量 お よ び リ ター フ ォ ー ル 海 水 散 布 実 験 の直 後 か ら,葉 の 変 化 を ほ ぼ 毎 日午 前 中 に 鉄 塔 上 で観 察 した 。 また,各 処 理 区 内 の林 木 の 胸 高 直 径 お よ び樹 高 を,実 験 の8カ 月 後 の1998年1月 と20カ 月 後 の 1999年1月 に測 定 した 。 各 処 理 区 間 で の 林 木 の 成 長 量 の 違 い をScheffeの 多 重 比 較 法 に よ っ て検 定 した 。 海 水 散 布 に よ る葉 の 枯 損 お よ び落 葉 が 予 想 さ れ た こ とか ら,各 処 理 区 内 に リター トラ ッ プ を設 けて リタ ー を回 収 し た 。 リタ ー トラ ッ プ は1m×lmの 木 枠 に寒 冷 紗 を漏 斗 状 に取 り付 けた もの を用 い た 。 こ の リタ ー トラ ップ を海 水 散 布 実 験 の 直 後 に,各 処 理 区 に2個 ず つ 地 面 か ら約1mの 高 さ に設 置 した 。 リタ ー の 回 収 は,測 定 開 始 か ら1997年 12月 まで の 期 間 は概 ね1週 間 ご と に,1998年1月 ∼1999 年2月 は1カ 月 ご とに行 っ た 。 回収 した リタ ー は ク ヌ ギ の 葉,枝,堅 果 お よ び そ の 他 に 区 分 し た 。 堅 果 は さ ら に健 全,未 熟,虫 害 に 区分 した 。 そ れ ぞ れ の 試 料 は絶 乾 後 に重 量 を測 定 した 。 各 処 理 区 に設 置 した2個 の リタ ー トラ ップ か ら得 られ た 試 料 の 平 均 値 を 求 め,そ の 処 理 区 の 値 と し た 。 な お,1997年7月23日 ∼8月10日 の 間 は,台 風 等 の 影 響 で リ タ ー の 回 収 が で き な か っ た リ タ ー トラ ップ が あ り,そ の場 合 は1個 の リ ター トラ ップ で 得 られ た 試 料 をそ の 処 理 区 の値 と した。 各 処 理 区 間 で の 落 葉 量 お よ び落 枝 量 の 違 い をWilcoxonの 符 号 付 順 位 和 検 定 法 を 用 い て 検 定 し,多 重 性 を考 慮 す るた めDunn-Sidak法 に よっ て 有 意 水

準 を調 整 した(Sokal and Rohlf,1995)。 また 落 下 堅 果 数

の 違 い はx2検 定 法 に よ り検 定 し,健 全 な堅 果 の 重 量 の 違 い はSheffeの 多 重 比 較 法 で検 定 した 。 4.堅 果 の 発 芽 試 験 堅 果 の 発 芽 能 力 を調 べ る た め に発 芽 試 験 を行 っ た 。 各 処 理 区 内 で林 床 に落 下 した 堅 果 を採 取 し,水 に沈 ん だ堅 果 の み を選 別 した 。 さ ら に,堅 果 の 表 面 に 円 孔 が 開 い て 明 らか に虫 害 を受 け て い る と判 断 さ れ る もの は 除 去 し た。 堅 果 は 5日 間 浸 水 させ た 後,水 ご けの 発 芽 床 に 並 べ,恒 温 器 内 で 発 芽 させ て そ の発 芽 率 を調 べ た 。 発 芽 床 の 含 水 率 は飽 和 水 分 量 の60∼70%と し,光 を 照 射 し,恒 温 器 内 の 温 度 は 23℃ に保 っ た 。 発 芽 試 験 締 切 日数 は42日 間 と し た 。 堅 果 の 発 芽 試 験 は1997年 の み 行 い,十 分 な 試 料 が 得 られ な か っ た1998年 は行 わ な か っ た。 各 処 理 区 間 で の 堅 果 の 発 芽 率 の 違 い をx2検 定 法 で 検 定 した 。 5.水 分 状 態 海 水 散 布 に よ る ク ヌ ギ の水 分 状 態 の 変 化 を把 握 す るた め に,各 処 理 区 内 の5個 体 につ い て,海 水 散 布 直 前 お よ び海 水 散 布5日 後 と22日 後 に葉 の 木 部 圧 ポ テ ン シ ャル の 測 定 を 行 っ た 。 測 定 に は プ レ ッ シ ャ ー チ ャ ン バ ー(SOIL-MOISTURE社,米 国,3005・80)を 使 用 し た 。 測 定 は, 1日 の う ちで 最 も水 ス トレ ス の か か る午 後1時 前 後 と,最 も水 ス トレ ス の 回 復 す る夜 明 け直 前 の 午 前4時 前 後 に行 っ た 。 各 処 理 区 間 に お け る木 部 圧 ポ テ ン シ ャ ル の 違 い を Sheffeの 多 重 比 較 法 に よ り検 定 した 。 III.結 果 お よ び 考 察 1.樹 冠 通 過 雨 お よ び 土 壌 散 布 実 験 を 行 っ た5月22日 か ら1カ 月 間 の 降 水 量 は 157mmと この 時 期 と し て は 少 な か った が,降 雨 日 は12 日 と多 く,無 降 雨 日が10日 以 上 続 くこ とは な か っ た(図 一 1)。5月1日 か ら7月31日 の 降 雨 の 水 質 は,pHが4.0∼ 6.1の 範 囲 に あ っ て 加 重 平 均 値 が4.66で あ り,ECが 0.6∼11.2mSmdの 範 囲 に あ っ て 加 重 平 均 値 が2.47mS m-1で あ っ た 。 今 回 の 測 定 値 は,森 林 総 合 研 究 所 関 西 支 所 に お け る1995年 度 お よ び1996年 度 のpHとECの 加 重 平 均 値(4.59,2.33mSm-1お よび4.46,2.26mSm-1)と ほ ぼ等 しか った(森 林 総 合 研 究 所,1998)。 海 水 を散 布 し た5月22日 は海 水16mm区 と海 水8mm 区 のECが そ れ ぞ れ2,873mSm-1お よ び2,972mSm-1 で あ っ た が,散 布 後1回 目の 降 雨(5月23日)で は1,000 mSm-1を 下 回 っ た 。 そ の後 も降 雨 回 数 が 増 加 す る と と も 図-1.1997年5月 か ら7月 ま で の 試 験 地(森 林 総 合 研 究 所 関 西 支 所)の 降 雨

J.JPn.For.Soc.86(4)2004 にECは 低 下 し て い き,6月30日 に は10mSm-1以 下 と な り,7月18日 に は対 照 区 との 差 が な くな っ た(図-2)。 以 上 の 結 果 は,散 布 した 海 水 の一 部 が 樹 冠 に付 着 し,そ の 後 の 降 雨 に よ って 徐 々 に洗 い流 さ れ て い っ た こ とを示 して い る。 実 際 に5月22日 の海 水8mm区 の 樹 冠 通 過 雨 の イ オ ン組 成 は人 工 海 水 に近 か っ た が,日 数 の経 過 と と もに樹 冠 通 過 雨 中 の 海 水 成 分 の 濃 度 は低 下 し て い っ た(表-2)。 これ に対 し対 照 区 で は,ECが 海 水 散 布 日(5月22日)と 第1回 目 の 降 雨 日(5月23日)で10mSm-1を 超 えた が, 以 降 はす べ て10mSm-1以 下 で あ った(図-2)。5月22日 と23日 でECが 高 か った こ と は,海 水 散 布 区 の 飛 沫 が 対 照 区 ま で 飛 ん で き た こ と を 示 し て い る が,5月22日 の Na+とCl-の 濃 度 は い ず れ も0.14meqL-1以 下 と 低 い (表-2)の で 影 響 は小 さか っ た と推 定 さ れ る。 樹 冠 通 過 雨 のpHは,い ず れ の 処 理 区 も5月25日 ま で は 降 雨 のpHに 類 似 し て い た が,5月26日 以 降 は 降 雨 に 比 べ て 高 い 傾 向 に あ っ た(図-2)。 中 島 ・田 辺(1993)は 広 葉 樹 と針 葉 樹 の 計8種 の林 内 雨(樹 冠 通 過 雨)と 林 外 雨 (降 雨)の 水 質 調 査 か ら,着 葉 期 の ク ヌ ギ 樹 冠 通 過 雨 の pHが 降 雨 に比 べ て 高 い こ と を見 出 す と と も に,pH上 昇 の原 因 がK+濃 度 の 増 加 に よ る もの と説 明 して い る。 本 実 験 に お い て も,対 照 区 の樹 冠 通 過 雨 は 降 雨 に比 べ てH+以 外 の す べ て の イ オ ン濃 度 が 高 く,特 にK+は 降 雨 に比 べ て 著 し く濃 度 が 高 か った(図-3)。 海 水 散 布 区 に お い て も対 照 区 と同様 に降 雨 に比 べ てK+濃 度 が 高 い とい う特 徴 が み ら れ た(表-2)。 これ らの こ とか ら,ク ヌ ギ 林 で は 降 雨 が 樹 冠 を通 過 す る際 に 降 雨 中 のH+と 葉 のK+と の イ オ ン交 換 が 生 じ,pHが 高 くな る と考 え られ る。 な お海 水 散 布 区 のpHは 対 照 区 に比 べ て 全 般 に 高 い傾 向 が み ら れ た(図-2)。 この理 由 は 明 らか で は な い が,葉 に付 着 した 塩 がpH に何 らの影 響 を与 えて い る もの と推 定 さ れ る。 散 布 実 験 前 日 の 土 壌 のECは5mSm-1以 下 で 各 処 理 区 間 の差 は ほ と ん どみ られ な か っ た(図-4)。 海 水 散 布 後 は 海 水16mm区,海 水8mm区 と も 散 布 当 日 に170mS m-1付 近 まで 上 昇 し,1週 間 後 に 両 区 と も240mSm-1ま で 上 昇 し た 。1カ 月 後 の 両 区 のECは100mSm-1ま で 低 下 し,以 後 日数 の経 過 と と も に低 下 した が,3カ 月 ま で は 海 水8mm区 の 低 下 が 大 き か っ た 。 そ し て1998年2月 の 時 点 で は海 水 散 布 区 と対 照 区 との 差 は な くな った 。 散 布 実 験 前 日 の5月21日 に 採 取 した 海 水16mm区, 海 水8mm区,対 照 区 の 土 壌 のpHは そ れ ぞ れ5.80, 5.86,5.40で あ り,区 間 の 差 は ほ とん ど認 め られ な か っ た(図-4)。 しか し,海 水 散 布 直 後(5月22日)の 海 水16 mm区 と海 水8mm区 で はpHが4.42お よ び4.20と 急 激 に 低 下 した。 両 区 のpHは 日数 の 経 過 に つ れ て上 昇 し7月 25日 の 時 点 で は海 水 散 布 直 前 のpH値 と ほ ぼ 同 じ に な っ た 。 そ の後,両 区 のpHは8月26日 に海 水16mm区 で低 下 した こ と を除 く と,2月6日 まで 上 昇 傾 向 に あ っ た。 こ れ に対 し て対 照 区 で は,実 験 開 始 か ら7月25日 に か け て わ ず か にpHの 低 下 が 起 こ り,そ の 後2月6日 までpHが ゆ るや か に上 昇 した 。 土 壌 中 の 水 溶 性 陽 イ オ ン 総 量 と水 溶 性 陰 イ オ ン総 量 は ECと 同 様 の 変 動 パ タ ー ン を示 した(表-3)。 す な わ ち, 海 水 散 布2区 で は海 水 散 布 直 後 に 増 加 し,1週 間 後 の5月 28日 に 最 高 に な り,そ の後 は 日数 の経 過 と と も に 徐 々 に 低 下 した 。 対 照 区 で は散 布 前 後 に お け る水 溶 性 イ オ ン量 の 変 動 は小 さ く,水 溶 性 陽 イ オ ン総 量,水 溶 性 陰 イ オ ン総 量 と も常 に乾 土 当 た り0.05cmolckg-1以 下 で あ っ た 。人 工 海 水 に 含 ま れ て い たNa+,Ca2+,Mg2+,Cl-,SO42-は い ず れ も海 水 散 布 後 に 急 激 に濃 度 が 上 昇 した が,Ca2+と Mg2+の 比 率 は樹 冠 通 過 雨(表-2)と は異 な り,海 水 散 布 後 の 土 壌 で は 散 布 前 と 同 様 にCa2+がMg2+に 比 べ て 多 か っ た 。 日本 の 土 壌 はCa2+が 交 換 性 塩 基 中 で 主 要 な位 置 を 占 め て い る(河 田,1989)の で,樹 冠 通 過 雨 のNa+や Mg2+が 土 壌 固 相 中 のCa2+と イ オ ン交 換 し てCa2+が 溶 出 す る結 果,Ca2+>Mg2+が 維 持 さ れ て い る と考 え られ る。 SO42-も 散 布 日 の 樹 冠 通 過 雨 で は 海 水16mm区 と海 水8 mm区 で そ れ ぞ れ 陰 イ オ ン 総 量 の7.1%お よ び8.6% (表-2)含 まれ て い た が,海 水 散 布 直 後 の 土 壌 中 で は海 水 16mm区 と海 水8mm区 で そ れ ぞ れ 水 溶 性 陰 イ オ ン総 量 の3.7%お よ び6.4%と,樹 冠 通 過 雨 に 比 べ て 土 壌 中 の SO42-の 割 合 は や や 低 か っ た。SO42-は 土 壌 中 の 粘 土 鉱 物 や 酸 化 物 の 縁 辺 部 のAl-OH基 やFe-OH基 に 選 択 的 に 吸 着 す る こ とが 知 ら れ て い る の で(和 田,1997),SO42-が 土 壌 に 吸 着 され た た め に 水 溶 性 のSO42-の 割 合 が 低 下 し た もの と考 え られ る。 海 水 散 布 直 後 に起 きた 土 壌pHの 低 下 は,土 壌 に 中性 塩 類 溶 液 で あ るKCIを 加 え た 際 に起 こ るpH低 下 と同 様 に Al3+やH+が 交 換 ・浸 出 す る た め と推 察 さ れ る(土 壌 環 図-2.降 雨 お よ び樹 冠 通 過 雨 のECとpHの 変 化

境 分 析 法 編 集 委 員 会,1997)。 す な わ ち,土 壌 へ 中 性 塩 類 溶 液 を加 え る と土 壌 に吸 着 し て い る 交 換 性Al3+や 交 換 性 H+は 溶 液 中 の 陽 イ オ ン と交 換 して 溶 出 す る(高 井 ・三 次,1977)。 溶 出 したA13+は 土 壌 溶 液 と反 応 してH+を 放 出 す る(吉 田,1989)。 この よ う に土 壌 へ 中性 塩 類 溶 液 を 加 え る とH+が 生 成 さ れ る の でpHの 低 下 が 生 じ る。 一 方,海 水 を散 布 した 土 壌 で は 日数 の経 過 に つ れ てpHが 上 昇 した 。 これ と類 似 した 土 壌pHの 上 昇 は,兵 庫 県 南 部 地 震 の 際 の 液 状 化 現 象 に よっ て 海 水 を含 んだ 噴 砂 に覆 わ れ た 港 湾 緑 地 の土 壌 や,海 水 で 飽 和 した 土 壌 を淡 水 で 洗 浄 した 際 に報 告 され て い る(荒 木 ら,1997;吉 田 ・仲 館,1963)。 この よ う なpHの 上 昇 は,土 壌 溶 液 の 塩 類 濃 度 の 低 下 に よ っ て,土 壌 に吸 着 さ れ て い たNa+が 加 水 分 解 し て溶 出 す る た め に起 こ る と推 定 さ れ て い る(吉 田 ・仲 館,1963)。 今 回 の 実 験 で も海 水 散 布2区 で は,土 壌 の 水 溶 性 イ オ ン 中 のNa+の 割 合 が 日数 の経 過 と と もに 上 昇 す る傾 向 に あ っ た(表-3)。 す な わ ち,土 壌 か ら のNa+の 溶 出 に よ っ て pHの 上 昇 が 起 こ った と推 察 さ れ る。 対 照 区 に お い て も5 月28日 以 降 水 溶 性Na+の 割 合 が増 加 して い る。 先 に述 べ た よ う に対 照 区 へ も海 水 の 飛 沫 が わ ず か に 飛 散 した た め 表-2.樹 冠 通 過 雨 中 の イ オ ン濃 度(雨 量 の 単 位mm,濃 度 単 位meqL-1)

332 J.JPn.For.Soc.86(4)2004 に,わ ず か で は あ るが 海 水 散 布 区 と同様 にpHの 上 昇 が 起 きた もの と考 え られ る。 高 遠(1993)は,土 壌 のECが1.0mScmd(=100 mSm-1)以 上 に な る と植 物 に障 害 が 起 こ る と報 告 して い る。 今 回 の 実 験 で は,海 水 散 布1週 間 後 の5月28日 に海 水 散 布 区 の 土 壌 のECは250mSm-1に 達 し,1カ 月 後 の 6月23日 は100mSm-1前 後 で あ った(図-4)。 土 壌 の EC測 定 は 一 般 に 土 壌:水 の 比 を1:5で 行 う(土 壌 環 境 分 析 法 編 集 委 員 会,1997)が,本 実 験 で は 円筒 で 採 取 した 土 壌100cm3に 脱 イ オ ン水100mLを 加 え た の で,本 実 験 の 測 定 値 を そ の ま ま一 般 の 測 定 値 と比 較 す る こ とは で きな い 。 土 壌(乾 土)に 対 す る水(採 取 時 土 壌 水+脱 イ オ ン 水)の 比 率 は 土 壌 含 水 量 に よ って 多 少 変 動 し,最 小 値 0.95∼ 最 大 値1.19で あ り,全 期 間 の 平 均 は1.10で あ っ た 。 一 般 の森 林 土 壌 の よ う に水 溶 性 イ オ ン 量 が 少 な い 場 合,固 相(土 壌)に 対 す る液 相(水)の 比 率 が 高 い ほ ど液 相 の 分 配 量 が 高 ま る の で 水 溶 性 画 分 が 増 す(土 壌 環 境 分 析 法 編 集 委 員 会,1997)が,海 水 散 布 直 後 の海 水 散 布 区 で は 水 溶 性 イ オ ン量 が 土 壌 固 相 に吸 着 して い る イ オ ン に比 べ て は る か に 多 い の で,土 壌 と水 の比 率 に か か わ らず 水 溶 性 イ オ ン量 は 一 定 で あ る と考 え ら れ る。EC値 は溶 液 の 無 機 イ オ ン濃 度 の 総 量 で 決 ま る(酸 性 雨 調 査 法 研 究 会,1993)の で,1:5浸 出液 で 測 定 し た場 合5月28日 のECは 海 水16 mm区 と海 水8mm区 で そ れ ぞ れ58.4mSm-1お よ び 57.7mSm-1で あ っ た と推 定 され,植 物 に 障 害 を与 え る ほ ど高 くは な か った と考 え られ る。 名 古 屋 港 の 埋 立 地 に お け る植 栽 試 験 で は,緑 化 木 の 活 着 が 良 好 な と こ ろで は土 壌 の C1-濃 度 の 平 均 値(最 小 値 ∼ 最 大 値)が0.017(0.009∼ 0.028)%で あ っ た の に 対 して,緑 化 木 の全 部 が 枯 死 した と ころ のCl-濃 度 は1.313(0.501∼3.456)%で あ っ た と 報 告 され て い る(岡 本,1989)。 本 実 験 に お け る土 壌 中 の C1-濃 度(%)は 表-3の 値 を 次 式 に代 入 して 計 算 した 。 Cl-(%)=Cl-(cmolckg-1)×35.45÷1000 そ の 結 果,濃 度 が 最 高 で あ った 海 水 散 布1週 間 後 の 海 水 16mm区 と海 水8mm区 のCl-濃 度 は,そ れ ぞ れ0.137% お よ び0.139%と な っ た 。 このC1-濃 度 は 名 古 屋 港 の 埋 立 地 で樹 木 が 枯 死 しな か っ た と こ ろ と枯 死 した と こ ろの 中 間 に あ た り,本 実 験 にお け る土 壌 中 の塩 分 が 植 物 の 生 育 に 影 響 が あ っ た か は明 らか で は な い。 しか し以 下 に述 べ る よ うに,葉 に褐 変 が 生 じた程 度 で ク ヌ ギ の 生 育 に は大 き な影 響 が認 め られ な か った こ とか ら,土 壌 中 の塩 分 は植 物 の生 育 に 悪 影 響 を及 ぼ す ほ どの 高 濃 度 に は な らな か った と考 え られ る。 2.葉 の変 化 お よ び林 木 の 成 長 量 実 験 当 日お よ び1日 後 の5月23日 に は,葉 に 外 見 的 な 変 化 は認 め られ な か っ た 。 し か し,2日 後 の5月24日 に は,海 水16mm区 と海 水8mm区 で,周 縁 部 に 壊 死 に よ る褐 色 斑 が み られ る葉 が 出 現 した 。 日 を追 う ご とに褐 色 斑 の あ る葉 は増 加 し,壊 死 部 分 も徐 々 に大 き くな った 。 実 験 の11日 後 の6月2日 に は,海 水 を散 布 した2区 の ほ とん どの 葉 に壊 死 が 生 じ,被 害 の 大 きい も の は葉 の 中 肋 部 分 以 外 はす べ て褐 色 化 した 。 こ の こ ろ に は,海 水 散 布 区 の林 冠 全 体 が くす ん だ 褐 色 に み え る よ う に な っ た。 この よ うな 葉 の 変 化 は,対 照 区 の ク ヌ ギ に は全 く生 じ な か った 。 また 海 水16mm区 と海 水8mm区 との 問 で,外 見 的 な 葉 の 変 化 に 大 き な違 い は み られ な か っ た。 枝 に つ い て も変 化 は み ら れ なか っ た 。 沖 中 ・菅 原(1986)は,広 葉 樹(ヤ マ モ モ,ト ウ ネ ズ ミ モ チ,イ チ ョ ウ,ケ ヤ キ,ヤ シ ャ ブ シ)の 葉 を用 い て,海 水 を噴 霧 な い し海 水 中 に浸 漬 した 後 に,葉 内 に浸 入 す る塩 素 量 を測 定 した 。 そ の 結 果,海 水 処 理 直 後 か ら浸 入 塩 素 量 は急 激 に増 加 し,処 理 後30∼50時 間 は 増 加 を 続 け る と報 告 し て い る。 可 視 的 な 被 害 は処 理 後4∼20時 間 後 に現 れ た が,可 視 的 な 被 害 が 現 れ る前 に 多 量 の塩 素 の 侵 入 が あ る も の と推 定 して い る。 また 林 田 ら(1995)は ビ ワ苗 木 に海 水 を散 布 した 後,葉 を水 洗 して そ の 後 の落 葉 量 を調 べ た と こ ろ,海 水 散 布 か ら12時 間 以 内 に水 洗 し た場 合 に は 無 水 洗 の 場 合 と比 べ 落 葉 量 が 減 少 し た の に対 し,24時 間 後 の 水 図-3.降 雨 と樹 冠 通 過 雨(対 照 区)の イ オ ン 濃 度 の 比 較(5月26日 か ら6月30日 ま で の 期 間 の 加 重 平 均 値) 図-4.表 層 土 壌 のECとpHの 変 化

洗 で は 無 水 洗 の場 合 と同様 の 落 葉 が あ る こ とを報 告 し て い る。 本 実 験 で も海 水 散 布 の 約24時 間 後 の5月23日 に は 5.7mmの 降 雨 が 観 測 さ れ て お り,こ れ に よ り葉 面 に 付 着 した海 水 の 一 部 が 洗 い流 され た と考 え られ る。 しか し,海 水 散 布 の2日 後(5月24日)に は褐 変 した 葉 が 出 現 し て お り,そ の後 ほ ぼ 全 体 が 褐 変 した 葉 も出 現 して い る こ とか らみ て,実 験 直 後 か ら葉 内 へ の 海 水 の 浸 入 は急 激 に進 行 し,降 雨 以 前 に多 量 の海 水 の 浸 入 が あ った もの と推 定 さ れ る。 実 験 か ら26日 後 の6月17日 ころ に は,各 処 理 区 で 一 斉 に 新 葉 が 展 開 し始 め た。 こ の 新 葉 の 展 開 は 土 用 芽 の 成 長 (畑 野 ・佐 々 木,1987)に よ る も の で,対 照 区 を含 む 各 処 理 区 で ほ ぼ 同 時 に 開 始 し,そ の7日 後 の6月24日 に は, ど の処 理 区 で もほ ぼ 終 了 して い た 。 新 葉 は どの 処 理 区 の も の も,外 見 的 に は健 全 で あ っ た 。 こ の新 葉 の 展 開 に よ り, 海 水 散 布 区 の 葉 の変 色 は外 か ら は ほ とん ど 目立 た な くな っ た 。 そ の 後,落 葉 期 を迎 えす べ て の 葉 が ほ ぼ 落 葉 す る ま で,各 処 理 区 で新 た に展 開 した 葉 に は大 きな 外 見 的違 い は み られ な か った 。実験 の 翌 年 の1998年 につ い て も,春 季 の 新 葉 の 展 開 か ら冬 季 の 落 葉 まで 各 処 理 区 の 葉 に大 きな違 い は み られ ず,外 見 的 に は い ず れ も健 全 で あ った 。 また,調 査 終 了 時 の1999年2月 まで 枯 死 す る個 体 も現 れ な か っ た 。 表-3.土 壌 中 の 水 溶 性 イ オ ン濃 度(濃 度 単 位;cmolckg-1)

J.JPn.For.Soc.86(4)2004 実験 前 後 の各 処 理 区 に お け る ク ヌ ギ の 胸 高 直 径 お よ び樹 高 は,い ず れ の 処 理 区 で も年 々 増 加 して い く傾 向 が あ っ た (表-1)。 各 処 理 区 の 林 木 ご と に 年 間 の 成 長 量(1997年5 月∼1998年1月 お よ び1998年1月 ∼1999年1月)を 求 め,Scheffeの 多 重 比 較 法 に よ って 各 処 理 区 間 の 違 い を 検 定 した 。 そ の 結 果,い ず れ の 年 に お い て も胸 高 直 径 お よ び樹 高 の 双 方 で,各 処 理 区 間 の 年 間 成 長 量 に有 意 な 差 は な か っ た 。 す な わ ち,今 回 の 海 水 散 布 実 験 に よ る ク ヌ ギ の直 径 成 長 お よ び樹 高 成 長 へ の 影 響 は現 れ な か っ た。 3.リ タ ー フ ォー ル お よ び 堅 果 の 発 芽 海 水 散 布 実 験 か ら2カ 月 間 の1997年5月22日 ∼7月28 日 を第1期,落 葉 が 始 ま る 前 まで の1997年7月29日 ∼10 月19日 を第2期,落 葉 期 間 で あ る1997年10月20日 ∼12 月28日 を 第3期,1997年12月29日 ∼1999年2月28日 を第4期 と し て,各 処 理 区 間 の リ タ ー フ ォ ー ル の 比 較 を 行 っ た 。 表-4に は 各 期 間 に お け る 落 葉 量 と落 枝 量 を 示 し た 。 Wilcoxonの 符 号 付 順 位 和 検 定 を行 った 結 果,海 水16mm 区 と対 照 区 の 間 お よ び 海 水8mm区 と対 照 区 の 間 に は, 第1期 と第2期 の 落 葉 量 に 有 意 な差 が あ った(p<0.01)。 し か し,海 水16mm区 と海 水8mm区 の落 葉 量 に は有 意 差 は な か った 。 外 見 的 な樹 冠 の 葉 量 は,海 水 散 布 区 と対 照 区 で 大 きな 違 い は み られ ず,樹 冠 全 体 が 落 葉 し て し ま う よ う な個 体 も なか っ た 。 第3期 に お け る落 葉 量 に は各 処 理 区 間 で 有 意 差 は な く,ま た 第1期 か ら第3期 を通 し て の落 葉 量 に も,各 処 理 区 間 で 有 意 差 は み られ な か った 。 海 水 散 布 の 翌 年 に あ た る第4期 で も,落 葉 量 に各 処 理 区 間 で有 意 差 は な か った 。 この よ う に海 水 散 布 に よ り5カ 月 間 は落 葉 量 が 増 加 した が,そ れ 以 降 は ほ とん ど影 響 が なか っ た と考 え られ た 。 第1期 と第2期 の 落 葉 量 は,海 水16mm区 で 第1期 か ら 第3期 ま で の 総 落 葉 量 の31.1%,海 水8mm区 で 26.6%,対 照 区 で10.7%に あ た り,い ず れ の 処 理 区 で も 約70%以 上 の 落 葉 が 第3期 に集 中 し て 発 生 し た 。 海 水16 mm区 と海 水8mm区 で は,対 照 区 に 比 べ 第1期 お よ び 第2期 に お い て落 葉 量 の 増 加 が み られ た が,全 体 と して み れ ばわ ず か な 量 の増 加 で あ り,海 水 散 布 の影 響 は小 さか っ た もの と考 え られ る。 落 枝 量 につ い て は,い ず れ の期 間 で も各 処 理 区 間 の落 枝 量 に有 意 な 差 は な か った 。 す な わ ち,落 枝 量 に は海 水 散 布 の 影 響 は現 れ な か っ た 。 表-5に は リタ ー トラ ップ 内 に落 下 した 堅 果 の 数 と重 量 を示 した 。1997年 に は調 査 対 象 木 の 大 半 が 着 果 して お り, 豊 作 の状 態 だ った 。 各 処 理 区 と も堅 果 の落 下 は9月 上 旬 か ら11月 下 旬 ま で み られ,ピ ー ク は10月 中旬 で あ っ た 。 い ず れ の処 理 区 で も,未 熟 果 の割 合 が 最 も高 く,健 全 な堅 果 の 割 合 は最 も低 か っ た 。 各 処 理 区 間 で 落 下 堅 果 数 に有 意 差 はな く(x2検 定),健 全 な 堅 果 の重 量 に も有 意 差 は な か っ た(Sheffeの 多 重 比 較 法)。1998年 は不 作 年 に あ た り,各 処 理 区 と も着 果 数 が 少 な か っ た。 表-6に は堅 果 の 発 芽 試 験 の 結 果 を 示 した 。 発 芽 率 は海 水 散 布2区 で48%,対 照 区 で40%で あ っ た 。x2検 定 の結 果,各 処 理 区 間 で 堅 果 の 発 芽 率 に 有 意 差 は な か った 。 以 上 の よ う に,ク ヌ ギ の堅 果 生 産 お よび 堅 果 の発 芽 に海 水 散 布 の影 響 は認 め られ な か っ た 。 4.水 分 状 態 木 部 圧 ポ テ ン シ ャル の 最 低 値(日 中 の 値)と 最 高 値(夜 明 け 直 前 の 値)の そ れ ぞ れ に つ い て,各 処 理 区 間 で Sheffeの 多 重 比 較 法 を行 っ た 結 果,す べ て の 組 み 合 わ せ 間 で,処 理 前,処 理 後 と も に有 意 な差 は認 め られ なか っ た (表-7)。9月 初 旬 の 晴 天 の 日 に測 定 さ れ た ク ヌ ギ の木 部 圧 表-4.海 水散 布 実 験 後 の各 期 間 にお け るク ヌ ギの 落 葉 量 と落枝 量 表-5.海 水散 布実 験後 の ク ヌギの落 下堅 果数 と堅 果重 量 表-6.海 水散 布実 験後 の クヌ ギ堅果 の発芽 試 験結 果

ポ テ ン シ ャル は,最 低 値 が-2.1MPa,最 高 値 が-0.25

MPaで あ った(Ikeda and Suzaki,1987)。 この値 と比 較

す る と,本 実 験 で 得 られ た 海 水 散 布 直 前 と海 水 散 布22日 後 の 値(い ず れ も天 気 は 晴 れ)は や や 高 か っ た 。 こ の こ と は残 暑 の 厳 しい9月 初 旬 と梅 雨 時 の 湿 潤 な気 候 の 違 い を反 映 して い る もの と考 え られ,通 常 の範 囲 に含 まれ る値 で あ る 。 な お,海 水 散 布 直 前 の 測 定 当 日未 明 に 約6mmの 降 雨 が あ っ た が,測 定 当 日 は晴 れ 間 が み られ,木 部 圧 ポ テ ン シ ャル の測 定 は葉 面 が 乾 い た状 態 で 行 っ た。 また,散 布5 日後 の 値 が す べ て の処 理 区 に お い て海 水 散 布 直 前 よ り高 か った が,こ れ は散 布 の 翌 日 か ら降 雨 が 続 い た こ と と,測 定 日 の天 気 が 曇 りで,葉 か らの蒸 散 量 が 少 な か っ た た め と 考 え られ る。 海 水 散 布 の 樹 木 へ の 影 響 は,2と お りに 分 け て 考 え る こ とが で き る。 一 つ は台 風 の襲 来 に よ っ て海 岸 付 近 で発 生 す る塩 風 害 の よ うに,海 水 が 直 接 樹 木 の枝 葉 にか か る こ とで 起 こ る急 性 的 な 被 害 で あ る(四 手 井,1987)。 これ は,塩 分 が 葉 内 に侵 入 し,細 胞 内 の 塩 分 濃 度 が 高 くな る こ と に よ る生 理 障 害 で あ る(四 手 井,1987;石 井,1994)。 も う一 つ は,土 壌 に浸 透 した 海 水 が 土 壌 の塩 濃 度 を上 昇 させ る こ とに よ る被 害 で あ る(Larcher,2003)。 この場 合,塩 分 濃 度 の 高 くな っ た 土 壌 で は根 に よ る水 吸収 が 抑 制 され て水 ス トレ ス が 生 じ る こ と と,根 か ら体 内 に 吸 収 さ れ た 塩 分 に よっ て 障 害 が 引 き起 こ さ れ る こ とが 考 え ら れ る(石 井, 1994;Larcher,2003)。 海 水 散 布5日 後,海 水 を散 布 した ク ヌ ギ で は葉 の周 縁 部 で部 分 的 に褐 変 の み られ る葉 もあ っ た が,こ の とき木 部 圧 ポ テ ン シ ャル の 測 定 に 用 い た 葉 は外 見 上 ま だ 健 全 で あ っ た 。 そ の 後 葉 の 褐 変 が 進 行 し,海 水 散 布22日 後 に 木 部 圧 ポ テ ン シ ャル を測 定 した 葉 で も部 分 的 に褐 変 化 し て い た 。 海 水 の散 布 時 に海 水 は葉 全 体 に 降 り注 ぐが,葉 身 中央 部 付 近 の海 水 は直 ち に 流 れ 落 ち て し ま う。 と こ ろが,葉 の 周 縁 部 の波 打 った 部 分 に は海 水 が 滞 留 した た め,そ の部 分 か ら 葉 の壊 死 が 始 ま っ た もの と考 え られ る。 葉 の 褐 変 は,早 い 葉 で はす で に海 水 散 布 の2日 後 に始 ま って い る こ と,葉 身 の褐 変 化 し て い な い 部 分 で萎 凋 症 状 は み られ ず,木 部 圧 ポ テ ン シ ャル も低 下 し て い な い こ とか ら,ク ヌ ギ の 葉 で み ら れ た褐 変 は,き び し い水 ス トレ ス に よ る萎 凋 で は な く,海 水 に よ る葉 へ の 急 性 的 な 生 理 障 害 で あ る と考 え られ る。 IV.お わ り に 今 回 の実 験 で は,海 水 散 布 に よっ て ク ヌ ギ の 葉 に変 色 や 落 葉 等 の被 害 が 現 れ た 。 散 布 後5カ 月 間 は落 葉 量 の 増 加 が み られ た が,樹 木 全 体 が 枯 死 して し ま う よ うな 重 大 な被 害 は現 れ ず,成 長 量 に も差 は 出 な か っ た。 す な わ ち,海 水 16mm(16Lm-2)程 度 の散 布 量 で あ れ ば,ク ヌ ギ の 生 育 に大 き な影 響 を及 ぼ す こ とは な い,と い う実験 結 果 が得 ら れ た 。 水 分 状 態 の 観 測 か ら,葉 に生 じた 褐 変 は,海 水 が 葉 に直 接 か か る こ とに よっ て 起 こる生 理 障 害 で あ る こ とが推 定 で き た 。海 水16mm区 と海 水8mm区 の間 で 葉 の 褐 変 の 状 態 や 落 葉 量 に違 い が なか っ た こ とか ら,葉 内 に浸 入 した 海 水 量 は 両 区 で 差 が な か っ た もの と考 え られ,葉 面 に 散 布 さ れ た海 水 の 多 くは直 ち に流 れ落 ち て し まっ た もの と推 定 さ れ る。 樹 冠 通 過 雨 のECも 両 区 で 違 い が 少 な か った こ とか ら,葉 面 に付 着 した 海 水 量 も両 区 で差 が な か っ た もの と考 え られ る。 さ ら に今 回 の実 験 で は海 水 散 布 後 に 降 雨 が 継 続 した の で,土 壌 中 の 塩 類 が洗 脱 しや す い 環 境 に あ り,こ の こ とが 海 水16mm区 と海 水8mm区 で 土 壌 の 変 化 に 大 き な違 い が 出 な か った 原 因 で あ る と考 え られ る。 樹 木 の被 害 程 度 は海 水 散 布 後 の気 象 条 件 に も大 き く左 右 され る。 海 水 散 布 後 に無 降 雨 日が 長 く続 け ば,葉 に付 着 した塩 分 の濃 度 が 高 ま る と同 時 に,土 壌 中 の 塩 類 も高 濃 度 の状 態 が 続 き, 樹 木 へ の被 害 が 増 え る こ とが 予 想 され る。 した が っ て,今 後 は無 降 雨 日が 続 く状 態 で の実 験 が 必 要 で あ ろ う。 日本 の 山林 に は,ク ヌ ギ を は じめ 多 種 の樹 木 が 生 育 して お り,中 に は海 水 に 弱 い 植 物 も含 まれ て い る。 一 般 に樹 木 の 耐 塩 性 は,常 緑 広 葉 樹>落 葉 広 葉 樹>針 葉 樹 の順 に低 下 す る と い わ れ て い る(森 林 保 険 研 究 会,1983)。 耐 塩 性 の 強 い樹 種 とし て は,ト ベ ラ,マ サ キ,ヤ ブ ツバ キ,タ ブ ノ キ,ク ロ マ ツ,シ ャ リンバ イ な ど,主 に沿 岸 地 域 に 生 育 す る植 物 が あ げ られ,逆 に耐 塩 性 の 低 い植 物 とし て は,エ ノ キ,ム ク ノ キ,ケ ヤ キ,ア カ メ ガ シ ワ,ス ギ,ヒ ノ キ な ど 主 に 内 陸 部 に 生 育 す る 植 物 が あ げ ら れ て い る(倉 内, 1956;森 林 保 険 研 究 会,1983)。 一般 に コ ナ ラ 属 の 樹 木 は 比 較 的 耐 塩 性 の 強 い 樹 種 で あ る こ とが知 られ て お り(Lar-cher,2003),ク チ ク ラ 層 の 発 達 した 葉 を持 つ ク ヌ ギ も, 耐 塩 性 の 比 較 的 高 い樹 種 で あ る と考 え られ る。 今 回 の実 験 で も,ク ヌ ギ に は大 きな被 害 は み られ な か っ た 。 しか しな が ら,日 本 の 主 要 な造 林 木 で あ る ス ギ や ヒ ノ キ は,耐 塩 性 が 最 も低 い樹 種 に位 置 づ け られ て お り(仰 木 ら,1961), これ らの樹 種 へ の 海 水 散 布 に つ い て は さ らに検 討 す る必 要 が あ ろ う。 な お本 研 究 は,国 土 庁 災 害 対 策 総 合 推 進 調 整 費 「海 水 を 表-7.海 水 散 布 が クヌ ギ の水 分 状 態 に与 え る影 響(平 均 値 ±標 準偏 差)

J.JPn.For.Soc.86(4)2004 利 用 し た 林 野 火 災 の 空 中 消 火 に 関 す る 調 査 」 の 一 部 と し て 実 施 さ れ た も の で あ る 。 引 用 文 献 荒 木 誠 ・金 子 真 司 ・清 野 嘉 之 ・池 田 武 文 ・古 澤 仁 美 ・鳥 居 厚 志 ・ 伊 東 宏 樹 ・高 畑 義 啓 ・玉 井 幸 治(1997)兵 庫 県 南 部 地 震 に よ る 臨 海 埋 立 地 の 緑 地 に お け る 地 震 液 状 化 被 害.森 林 立 地39: 46-58. Bowen,H.J.M.(1979)環 境 無 機i化 学.(浅 見 輝 男 ・茅 野 充 男 訳 (1983)).369pp,博 友 社,東 京. 土 壌 標 準 分 析 ・測 定 法 委 員 会(1986)土 壌 標 準 分 析 ・測 定 法.354 pp,博 友 社,東 京. 土 壌 環 境 分 析 法 編 集 委 員 会(1997)土 壌 環 境 分 析 法.427pp,博 友 社,東 京. Fung,LE,Wang,S.S.,Altman,A.,and HUtterman,A.(1998) Effect of NaCl on growth,photosynthesis,ion and water relations of four poplar genotypes.For.Ecol.Manage.107:

135-146. 後 藤 義 明(1999)最 近 の林 野 火 災 の 動 向.山 林1379:62-69. 畑 野 健 一 ・佐 々 木 恵 彦(1987)土 用 芽 の 生 長.(樹 木 の 生 長 と 環 境. 畑 野 健 一 ・佐 々 木 恵 彦 編 著,383pp,養 賢 堂,東 京).169-171. 林 田 至 人 ・松 下 由 紀 子 ・犬 塚 和 雄 ・富 永 重 敏 ・浅 田 謙 介(1995)ビ ワ樹 に 対 す る潮 風 被 害 発 現 機 構 の 解 明 及 び 対 策.長 崎 果 樹 試 研 幸侵2:17-26.

Ikeda,T. and Suzaki,T.(1987)Radial variation in the Rs-l in the SPAC of several tree species.J.Fac.Agric.,Kyushu Univ.32: 1-7.

石 井 龍 一(1994)植 物 生 産 生 理 学.184pp,朝 倉 書 店.東 京, 132-137.

河 田 弘(1989)森 林 土 壌 学 概 論.p.399,博 友 社,東 京. Khasa,P.D.,Hambling,B.,Kernaghan,G.,Fung,M., and Ngimbi,

E.(2002)Genetic variability in salt tolerance of selected boreal woody seedlings.For.Ecol.Manage.165:257-269.

国 土 庁 土 地 局 国 土 調 査 課(1976)土 地 分 類 図26(京 都 府).日 本 地 図 セ ン タ ー.

倉 内 一 二(1956)塩 風 害 と海 岸 林.日 生 態 誌5:123-127.

Larcher,W.(2003)Physiological plant ecology,4th ed.450pp, Springer-Verlag,Berlin.416-428. 宮 田 明 義 ・増 冨 義 治 ・棟 居 信 一(1998)台 風9119号 に よ る カ ン キ ツ 潮 風 被 害 の 実 態 調 査 と改 植 要 否 の 早 期 判 定.山 口 農 試 研 報49: 61-69. 中 川 行 夫 ・本 條 均 ・下 大 迫 三 徳(1980)ウ ン シ ュ ウ ミ カ ン の 潮 風 害 の 発 生 機 構 と そ の 対 策 に 関 す る 研 究.果 樹 試 報A7:7-17. 中 野 秀 章 ・高 橋 啓 二 ・高 橋 敏 男 ・森 沢 萬 佐 男(1962)岩 手 ・宮 城 両 県 下 防 潮 林 の チ リ地 震 津 波 時 に お け る 実 態 ・効 果 と 今 後 の あ り 方.林 試 研 報140:1-83. 中 島 泰 公 ・田 辺 紘 毅(1993)酸 性 雨 等 に よ る 森 林 へ の 影 響 調 査 (II).広 島 県 林 試 研 報27:37-48. 岡 本 誕 明(1989)臨 海 埋 立 地 の 特 殊 土 壌.(最 先 端 の 緑 化 技 術.亀 山 章 ・三 沢 彰 ・近 藤 三 雄 ・輿 水 肇 編,360pp,ソ フ トサ イ エ ン ス 社,東 京).138-141. 仰 木 重 蔵 ・坂 口 勝 美 ・中 野 秀 章 ・樫 山 徳 治 ・岩 川 幹 夫 ・藍 野 祐 久 ・ 日塔 正 俊(1961)伊 勢 湾 台 風 下 に お け る 三 重 ・愛 知 両 県 下 の 海 岸 防 災 林 の 効 果 と 森 林 の 潮 風 害 に 関 す る 調 査 報 告.林 試 研 報 127:1-60. 沖 中 健 ・菅 原 恩(1986)緑 化 樹 の 耐 塩 性 に 関 す る 研 究-葉 内 侵 入 塩 素 量 を 指 標 と し て-.千 葉 大 園 学 報38193-101. 酸 性 雨 調 査 法 研 究 会(1993)酸 性 雨 調 査 法.401pp,ぎ ょ う せ い, 東 京. 四 手 井 綱 英(1987)森 林 保 護 学-改 訂 版-.240pp,朝 倉 書 店,東 京.61-63. 森 林 保 険 研 究 会(1983)森 林 災 害 の 見 方.100pp,全 国 林 業 改 良 普 及 協 会,東 京. 森 林 総 合 研 究 所(1998)特 定 研 究 「酸 性 雨 等 の 森 林 生 態 系 へ の 影 響 モ ニ タ リ ン グ 」 平 成7・8年 度(1995・96)年 次 報 告 書.189 pp,森 林 総 合 研 究 所,つ く ば. 森 林 総 合 研 究 所 ・消 防 研 究 所(1998)海 水 を 利 用 し た 林 野 火 災 の 空 中 消 火 に 関 す る 調 査 報 告 書.99pp,森 林 総 合 研 究 所 関 西 支 所 ・ 消 防 研 究 所,京 都,東 京. 消 防 庁(1987)空 中 消 火 の 有 効 活 用 に 関 す る 調 査 報 告 書.176pp, 消 防 庁,東 京.

Sokal,R.R. and Rohlf,F.J.(1995)Biometry,3rded.887PP, Freeman,NewYork. 高 橋 啓 二 ・堀 江 保 夫(1965)植 物 の 耐 塩 水 性(1)一 防 潮 林 構 成 植 物 選 定 の た め の 実 験 一.林 試 研 報183:133-151. 高 井 康 雄 ・三 次 洋(1977)土 壌 通 論.229pp,朝 倉 書 店,東 京. 高 遠 宏(1993)都 市 緑 化 の た め の 効 果 的 施 肥.森 林 と 肥 培155: 7-14. 和 田 信 一 郎(1997)土 壌 の 化 学 性.(最 新 土 壌 学.久 馬 一 剛 編,216 pp,朝 倉 書 店,東 京).73-95.

Yokota,S.(2003) Relationship between salt tolerance and proline accumulation in Australian acacia species.J.For.Res.8: 89-93.

吉 田 稔(1989)土 と水 お ぼ え が き.122pp,吉 田 稔 退 官 記 念 事 業 会,盛 岡.26-27.

吉 田 稔 ・仲 館 興 一(1963)海 水 と 接 触 し た 土 壌 の 置 換 性 塩 基.土 肥 誌34:457-460.