樹木の成長

樹木の成長の測定方法(森林立地調査法第Ⅱ章 6成長量測定法、8バイオマスの測定)

概要

 バイオマスは生物体量(乾重量)のことであり、ある時点に、ある空間に存在するバイオマスを現存量という。森林のバイオマスは樹木を伐採して測定した乾重量を用いて算定する方法と非破壊的に測定可能なデータから算定する方法がある。ここでは非破壊的な算定方法を解説する。測定対象とする林地に生育する樹木の樹種と胸高直径(1.3 mの高さの幹直径)、樹高から立木幹材積表を用いて乾材積を求め、材の容積密度(全乾比重)、幹の乾重量と地上部全体(幹、枝、葉)の乾重量の比(拡大係数)、地上部乾重量に対する地下部乾重量の比を乗じて個体全体の乾重量を算出し、対象林地の全樹木の乾重量を足し合わせて対象林地のバイオマスを算出する。

測定原理

 胸高直径と樹高を変数とした立木幹材積表が主要な樹種について調整されており、立木幹材積表を用いて非破壊的に幹材積を求めることができる。幹材積の幹の容積密度(全乾比重)乗じることによって幹乾重量を算出できる。スギやヒノキの人工林のように同齢単一樹種の森林においては幹乾重量と枝や葉の乾重量との間に相関関係があり、地上部乾重量と地下部乾重量との間にも相関関係があることが知られている。これらの相関関係は、樹種によって異なり、同じ樹種でも林齢や場所によって異なるため、正確なバイオマス推定にはそれぞれの森林で相関関係を調べる必要があるが、平均的な相関関係を用いることによって大まかなバイオマス推定を行うことができる。

 

調査方法

  1. 2cm以上の樹木について、樹種と胸高直径(2cm括約)、樹高(1m括約)を測定する。
  2. 1本ごとにそれぞれの樹種の立木幹材積表(日本林業調査会から発行)を用いて、胸高直径と樹高から幹材積を求める。東日本の森林については、(国研)森林研究・整備機構 森林総合研究所で公開している幹材積計算プログラム(https://www.ffpri.affrc.go.jp/database/stemvolume/index.html)も利用可能である。
  3.  

表.係数の一例(日本温室効果ガスインベントリ報告書(2008.5)から抜粋)

   (http://www.cger.nies.go.jp/publications/report/i085/i085.html

 

拡大係数

地下部/地上部比

容積密度(t/m3)

20年生以下

21年生以上

針葉樹

スギ

1.57

1.23

0.25

0.314

ヒノキ

1.55

1.24

0.26

0.407

アカマツ

1.63

1.23

0.27

0.416

カラマツ

1.50

1.15

0.29

0.404

トドマツ

1.88

1.38

0.21

0.319

エゾマツ

1.92

1.46

0.22

0.348

イチョウ

1.51

1.15

0.18

0.451

広葉樹

ブナ

1.58

1.32

0.25

0.573

カシ

1.52

1.33

0.25

0.629

クヌギ

1.36

1.33

0.25

0.668

ナラ

1.40

1.26

0.25

0.619

ケヤキ

1.58

1.28

0.25

0.611

カエデ

1.33

1.17

0.25

0.519

 

  1.  

 

留意点

 上記方法では、森林の炭素貯留量を求めるために国全体の森林バイオマスの算定に用いられている林齢によって2区分した拡大係数を例示したが、実際には樹木が大きくなるに伴って拡大係数は徐々に小さくなる。また表に示した地下部/地上部比と容積密度も平均的な値であり、同じ樹種でも成長状態や品種によって異なる。したがって、上記方法によって算定された森林バイオマスは大きな誤差を含む場合があることに注意が必要である。同じ森林を定期的に測定し、バイオマスの経時変化をモニタリングする場合には、胸高直径と樹高から求まる幹材積は比較的精度が高いことから、蓄積(対象林地の幹材積の総和)をバイオマスの指標として用いることが多い。

 

 

簡便調査法(非破壊的な森林バイオマス測定法)作業画像