⑧林業経営を始めよう

樹冠構造と幹の生長

樹木は光合成することで体内に有機物が蓄積され成長する。 　葉が光合成を行う生産器官であり、枝は太陽が効率的に受けられるように空間配置する役割を持っており、葉と枝の広がりを樹冠という。 　葉は、光合成によって生産された物質を、その枝と枝から下の幹や根の生長に使用する。 　栄養替えだから下に送られるため栄養のパイプは先端より根元に多く存在する。この枝から幹のパイプを束ねたモノを、「パイプモデルセオリー」という。 　樹木は、生長するにつれ、枝の本数増加するが、枝の位置はほぼ変わらない。枝からのパイプが根元付近にあるが、枝打ちや枯枝・落枝しても、幹内部のパイプは、そのまま残るため、幹が円錐形に近い形になる。一方、樹冠の下は、それほどパイプが集中していないため、円柱状に近い形になっている。

樹木の生育特性 （１）樹木の成長量 ・光合成と基礎生産 　樹木は体内に有機物が蓄積することによって成長する。この有機物は、葉における光合成で作られる。葉の中にある葉緑体が空気中の二酸化炭素と、根から吸い上げた水で、太陽からの光エネルギーを使って有機物を作る作用である。 　この生産は、生態系に特有の物質循環を作り出していることから、「基礎生産」という。 ・総生産量 　光合成の総量を、「総生産量」という。 　日本の森林の総生産量は、年間30～40t/haと推定されている。生産量は、落葉広葉樹林＜常緑針葉樹林・常緑広葉樹林となっており、主として葉量の違いである。 　森林が受けた全太陽エネルギーに対する総生産量は、樹種によってエネルギー利用効率は異なるが、2.0～3.5％といわれている。純生産量では、0.5～1.5％程度となる。 　残りのエネルギーは、反射や熱として放射される他、葉の温度を上げないための蒸散熱に利用される。 　熱帯多雨林の場合、総生産量は、120t/ha、スギの人工林が53～84t/ha、ブナ林は28t/ha ・純生産量 　暖温帯林や冷温帯林では、総生産量のうち、落葉樹林で30～50％、常緑樹林では50～80％が呼吸作用などのために消費される。残りが林木の受胎の増加分として、根･幹･枝などに蓄積され、葉･花・実になる。この増加分を「純生産量」という。 　樹種、樹冠、生育環境によって差が生じるが、配分比例は、幹が40～50％、葉が、20～30％、枝が10～20％、根が10～15％となっている。 ・葉量と純生産量 　樹木の生長は、純生産量が大きいほど良好と言えるが、森林における葉量は、針葉樹、広葉樹ともに落葉樹林が、約3t/haで最も少ない。常緑広葉樹や松林が、2～3倍、常緑針葉樹は、5～6倍となっている。 　純生産量では、落葉広葉樹林が一番小さく、落葉針葉樹林、常緑針葉樹林、常緑広葉樹林の順で大きくなっている。 　一方、葉の単位量あたりの純生産量を求めると、その値は葉量が大きい森林タイプほど小さくなり、森林全体では葉量の大きい常緑広葉樹林は、葉量の小さい落葉樹林に比べ小さい。

（２）樹木の成長 　成長量を表すのに、総成長、通年成長、平均成長がある。 　総成長量は、Ｓ字状のロジスティック曲線で表され、初めは少ないが林齢とともに次第に大きくなる幼齢期、最も盛んに大きくなる若齢期、成長の仕方が僅かずつ低下するが高い水準を維持する壮齢期、成長の仕方が更に減少して成長停止に近い状態になる老齢期に分けられる。 　この様子は１年毎の増分を示す連年成長で見るとよく分かる。 　平均成長が最大となるのは、連年成長量最大の時期より後ろになる。連年成長と交わるまで、比較的大きく増加し、交点では最大に達し、その後は僅かずつ減少し、連年成長とほぼ並行に推移する。 ・直径成長・肥大成長 　土地に生育している林木を立木と呼び、面積当たりの立木本数を本数密度という。 　同じ樹種・樹齢で立地条件が似ている場合立木本数密度と幹の生長との関係は、一般的に次の通りである。 ①本数密度の違いは、樹高生長には余り関係しない。 ②本数密度が高いほど幹は細く、年輪幅は狭くなる。本数密度が低いほど幹は太く、年輪幅は広くなる。 ③本数密度が高いほど、幹の形が完満になる。幹の上部と下部の直径の差が小さい幹の形状のことをいう。逆に差が大きい形状は、梢殺（うらごけ）という。 ④本数密度が高いほど、単位面積当たりの幹材積は多くなるが、林冠が十分に閉鎖すると、本数密度による差はほとんど無い。 　本数密度が高い場合、ロンボクは成長する伊つれて、樹高が高くなり、十分な日光を得る個体と、育ち遅れて日光を得ることが出来ない個体とが生じる。光の奪い合いの結果、育ち遅れたモノは枯死する。その結果、本数密度は自然減少する。この死善子氏を、自然間引き、もしくは自己間引きという。 　過密になった人工林において、自然枯死が発生する前に、人為的に林木を取り除き、残った林木相互の地上での競争を和らげる管理することを、間伐という。 ・樹高成長・伸長成長 　同じ樹種、樹齢で比べた場合、林分の流木本数密度は余り影響しないが、土地条件、気候条件で大きく変化する。立地条件が良い場合は、樹高生長はより大きく成長する。このため、立地条件の善し悪しは、樹高から判断できる。 　樹種毎に樹高成長の仕方は、それぞれの持つ耐陰性で異なる。成長に多くの光を必要とする樹種は、幼齢期の樹高成長が良好で、成長が最大に達する時期も早い。先駆性樹種、パイオニアツリーともいう。 ・材積成長 　一定の面積の土地で森林が精算できる送料は、太陽エネルギーと土壌条件で定まり、樹種や立木本数密度の影響は少ない。材積成長は、伸長成長と肥大成長に基づく。 　立木１本当たりの材積成長量は、一定面積での全林木の成長量を、各林木に分配したものであるから、立木本数密度に反比例する。 　材積成長量は、材の容積密度とも関わり、一定量の生産量が同じであれば容積密度が小さい材ほど大きく、容積密度が大きい材ほど小さくなる。